[发明专利]一种红外光谱化学计量学分析系统及方法

权利要求书

1.一种红外光谱化学计量学分析系统，其特征在于，包含：

模型建立模块，用于根据系统内预存的样本集文件建立样本集，并为样本集中的样本生成与其样本性质对应的定量模型、定性模型，并绑定样本和与该样本对应的若干个定量模型，绑定样本集和与样本集对应的若干个定性模型、定量模型；

模型传递模块，用于生成从子光谱仪光谱向母光谱仪光谱校正的光谱校正因子F，并评价F的准确度；

分析预测模块，包含光谱采集模块和未知样本预测模块；通过所述光谱采集模块根据所述光谱校正因子，将子光谱仪采集的未知光谱样本进行模型传递到母光谱仪；通过所述未知样本预测模块，根据所述定性模型、定量模型预测传递到母光谱仪的光谱中所包含的样本性质及对应的样本性质值；

所述模型建立模块包含：

样本集编辑模块，用于打开系统内预存的样本集文件，所述样本集文件包含若干个已知成分样本的性质数据、光谱数据；编辑所述性质数据、光谱数据建立样本集；

定量模型建立模块，用于为样本集建立定量模型，通过所述定量模型预测样本性质的性质值；通过所述定量模型建立模块选择定量模型建模方法，设置用于建立定量模型的光谱预处理参数，选择待建立定量模型的样本性质，对选择的样本性质所对应的光谱数据进行光谱预处理，并可视化的显示光谱预处理后的光谱区间及参考图谱；定量模型建立模块还用于预设待定量建模的光谱区间，根据选择的定量模型建模方法对选择的样本性质在设置的光谱区间内对样本集进行定量建模，生成定量模型；定量模型建立模块的视图分析界面可视化的显示与定量模型建模方法对应的定量模型建模结果及定量模型评价参数；根据所述定量模型建模结果删除样本集中的异常样本，根据所述定量模型评价参数判断所述定量模型是否符合设定的标准；

定性模型建立模块，用于为样本集建立定性模型，通过所述定性模型预测样本性质；通过所述定性模型建立模块选择定性模型建模方法，设置用于建立定性模型的光谱预处理参数，选择待建立定性模型的样本性质，对选择的样本性质所对应的光谱数据进行光谱预处理，并可视化的显示光谱预处理后的光谱区间及参考图谱；定性模型建立模块还用于预设待定性建模的光谱区间，根据选择的定性模型建模方法对选择的样本性质在设置的光谱区间内对样本集进行定性建模生成定性模型；定性模型建立模块的视图分析界面可视化的显示与定性模型建模方法对应的定性模型建模结果及定性模型评价参数；根据所述定性模型建模结果删除样本集中的异常样本，根据所述定性模型评价参数判断所述定性模型是否符合设定的标准；

模型捆绑模块，用于绑定样本集中的样本和与该样本对应的若干个定量模型；所述模型捆绑模块用于绑定样本集和与样本集对应的若干个定性模型、定量模型；

所述模型传递模块包含：

传递标样集建立模块，从所述样本集中选取若干个样本的光谱数据、性质数据，建立传递标样集、传递验证集；所述传递标样集、传递验证集中的样本的光谱数据均覆盖样本集的整个近红外光谱空间；

光谱校正因子计算模块，用于输入所述传递标样集在母光谱仪采集的光谱数据S_m和在子光谱仪采集的光谱数据S_s，通过预设的模型传递算法，计算从子光谱仪光谱向母光谱仪光谱校正的光谱校正因子F；

S＝S*F

m s

F为m×m维矩阵，m为光谱波长点数；F的最小二乘解为F＝(S_s^TS_s)^-1S_s^TS_m；

光谱校正效果评价模块，其根据光谱校正因子F校正转换验证集中样本在子光谱仪上采集的光谱数据S_s′为S_m′，根据S_s′、S_m′和传递验证集中样本在母光谱仪上采集的光谱数据S_m″，通过预设的算法计算光谱平均差异值和光谱校正率；光谱校正效果评价模块还通过预设的校正模型根据S_s′、S_m′和S_m″计算标准偏差值，根据所述光谱校正率、光谱平均差异值与标准偏差值的差值来评价子光谱仪光谱向母光谱仪光谱校正的效果。