[发明专利]基于红外光谱的样品识别方法、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种基于红外光谱的样品识别方法、设备及存储介质，所述样品识别方法包括以一系列标准物质的红外光谱为基础，建立物质的标准谱库，标准谱库里的每条光谱数据称为标准光谱；构造一系列测试样本，对测试样本进行红外光谱扫描，提取测试样本的每条光谱数据作为测试光谱；计算测试光谱和标准光谱的加权相关系数，根据加权相关系数设置相似区间，建立红外光谱识别模型；对待测样品进行红外光谱扫描，获得待测样品的光谱数据；将光谱数据输入到红外光谱识别模型中对待测样品进行识别。本发明的样品识别方法采用红外光谱技术，与质谱等仪器相比，不使用化学试剂，绿色环保，识别模型中应用加权相关系数，识别精确度高，检测效率高。

技术领域

本发明涉及红外光谱识别技术领域，尤其涉及一种基于红外光谱的样品识别方法、设备及存储介质。

背景技术

红外光谱主要分吸收光谱，发射光谱和散射光谱，这里是指红外吸收光谱。红外吸收光谱源于分子振动转动，能级跃迁引起的振动光谱。通常将红外光谱分为3个区域：远红外区(大约400～10cm^-1)，中红外区(大约4000～400cm^-1)，近红外区(14000～4000cm^-1)。

现有技术虽然可根据不同物质的红外光谱的特征峰位对物质进行匹配鉴别，然而，这种方法需要机器寻峰，并涉及到峰形特征等提取，过程复杂，主观性强，不适用于在线检测，因此，迫切需要开发一种适用于红外光谱的样品识别方法。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有利用红外光谱识别物质的方法，识别过程复杂，效率较低的技术问题。

本发明第一方面提供了一种基于红外光谱的样品识别方法，所述基于红外光谱的样品识别方法包括：

以一系列标准物质的红外光谱为基础，建立物质的标准谱库，所述标准谱库里的每条光谱数据称为标准光谱；

构造一系列测试样本，对所述测试样本进行红外光谱扫描，提取所述测试样本的每条光谱数据作为测试光谱；

计算所述测试光谱和所述标准光谱的加权相关系数，根据所述加权相关系数设置相似区间，建立红外光谱识别模型；

对待测样品进行红外光谱扫描，获得所述待测样品的光谱数据；

将所述光谱数据输入到所述红外光谱识别模型中对所述待测样品进行识别。

可选的，在本发明第一方面的第一种实施方式中，在所述标准谱库中，以不同批次所测的同一物质的p条光谱数据对应的m个数据点的平均值作为物质的标准光谱s_original，

可选的，在本发明第一方面的第二种实施方式中，所述计算所述测试光谱和所述标准光谱的加权相关系数之前包括：

对所述测试光谱和所述标准光谱进行滤波处理，并计算得到滤波处理后的标准光谱数据的数学期望和方差以及滤波处理后的测试光谱数据的数学期望和方差；

对滤波处理后的标准光谱数据和滤波处理后的测试光谱数据进行标准化。

可选的，在本发明第一方面的第三种实施方式中，标准化处理后的标准光谱数据其中，s_second为滤波处理后的标准光谱数据，E_s为滤波处理后的标准光谱数据的数学期望，σ_s²为滤波处理后的标准光谱数据的方差，e是自然对数函数的底数；

标准化处理后的测试光谱数据其中，t_second为滤波处理后的测试光谱数据，E_t为滤波处理后的标准光谱数据的数学期望，σ_t²为滤波处理后的标准光谱数据的方差。