[发明专利]基于拉曼光谱识别混合物的方法和装置及拉曼光谱检测设备

说明书

本申请公开了一种基于拉曼光谱识别混合物的方法及装置以及一种拉曼光谱检测设备。该方法包括步骤：a)在参考拉曼光谱库中包括的多种参考组分的全部线性组合中找出与被测样品的拉曼光谱线性偏差最小的一种线性组合，将该线性组合表征的光谱确定为第一目标参考拉曼光谱，所述第一目标参考拉曼光谱由第一组参考组分的拉曼光谱的线性组合构成；b)将被测样品的拉曼光谱和所述第一目标参考拉曼光谱中满足相似程度要求的谱峰去除以获得所述被测样品的拉曼光谱和所述第一目标参考拉曼光谱之间的第一非线性偏差；以及c)借助于所述第一非线性偏差来逐一排查所述第一组参考组分中的各个组分以确定被测样品的组分。

技术领域

本发明的实施例涉及光谱检测技术领域，特别涉及一种基于拉曼光谱识别混合物的方法、一种基于拉曼光谱识别混合物的装置及一种拉曼光谱检测设备。

背景技术

拉曼光谱是一种基于拉曼效应的分子光谱。拉曼效应是指：当用单色激发光照射某一物质时，将产生一系列波长大于和小于入射光波长的拉曼散射光。这些拉曼散射光相对于激发光的位移(波数)对应于物质的分子基团类型，而强度反映了被测物质分子基团的数量。由此可利用拉曼光谱对物质分子进行定性定量分析。激发光照射被测样品可产生拉曼散射光。该拉曼散射光可以被收集处理以形成被测样品的拉曼光谱。

拉曼光谱的识别方法中，将被测样品的拉曼光谱与标准谱图库里的样本进行对比是最为高效易行的做法，不需要操作人员具有较深的理论基础知识。而对于多种成分组成的混合物光谱，需要从谱图库中找出与被测谱线最为相似的样本组合。常用的有多元线性回归、主成分回归等方法，其中主成分回归是有效的数据降维方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种基于拉曼光谱识别混合物的方法，包括步骤：

a)在参考拉曼光谱库中包括的多种参考组分的全部线性组合中找出与被测样品的拉曼光谱线性偏差最小的一种线性组合，将该线性组合表征的光谱确定为第一目标参考拉曼光谱，所述第一目标参考拉曼光谱由第一组参考组分的拉曼光谱的线性组合构成；

b)将被测样品的拉曼光谱和所述第一目标参考拉曼光谱中满足相似程度要求的谱峰去除以获得被测所述样品的拉曼光谱和所述第一目标参考拉曼光谱之间的第一非线性偏差；以及

c)借助于所述第一非线性偏差来逐一排查所述第一组参考组分中的各个组分以确定被测样品的组分。

在一些实施例中，所述步骤c)包括：

c1)将所述第一组参考组分中的一种组分作为待验证组分从所述第一组参考组分去除以形成第二组参考组分；

c2)将被测样品的拉曼光谱与所述第二组参考组分的拉曼光谱的各种线性组合进行比对以找出第二目标参考拉曼光谱，所述第二目标参考拉曼光谱是所述第二组参考组分的拉曼光谱的各种线性组合中与被测样品的拉曼光谱线性偏差最小的线性组合；

c3)将被测样品的拉曼光谱和所述第二目标参考拉曼光谱中满足相似程度要求的谱峰去除以获得所述被测样品的拉曼光谱和所述第二目标参考拉曼光谱之间的第二非线性偏差；和

c4)在所述第一非线性偏差和第二非线性偏差之差的绝对值小于第一阈值时，则排除样品中包含所述待验证组分；在所述第一非线性偏差和第二非线性偏差之差的绝对值大于或等于第一阈值时，则确定样品中包含所述待验证组分。

在一些实施例中，所述步骤c)还包括：