[发明专利]预测数值校正方法、光谱设备、计算机设备和存储介质

说明书

本申请公开了一种预测数值校正方法、光谱设备、计算机设备和存储介质。预测数值校正方法包括基于激光诱导击穿光谱技术，获取样品在焦点位置和多个离焦位置的原始光谱数据，将样品在焦点位置的原始光谱数据作为第一原始光谱数据，将样品在多个离焦位置的原始光谱数据作为第二原始光谱数据；利用第一原始光谱数据建立预测模型；利用预测模型，预测焦点位置的焦点预测浓度和多个离焦位置的离焦预测浓度；计算焦点预测浓度和多个离焦预测浓度之间的误差；基于误差，校正离焦预测浓度。采用预测数值校正方法的光谱设备可以保证在样品处于离焦位置时光谱设备检测的精度，并对检测结果的数值进行校正，从而降低样品因离焦波动对检测数值准确性的影响。

技术领域

本申请涉及激光诱导击穿光谱分析技术领域，尤其涉及一种预测数值校正方法、光谱设备、计算机设备和存储介质。

背景技术

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术具有不需要样品制备，多元素同时快速检测，远程非接触原位在线检测等优势，已用于工业物料成分的在线检测。目前，LIBS定量分析中，采用预知定标模型预测新数据，当物料位置离焦时，光谱强度下降，模型实际预测值偏离焦点真实预测值，导致预测精度下降。

发明内容

本申请提供一种预测数值校正方法、光谱设备、计算机设备和存储介质。

本申请的预测数值校正方法包括：

基于激光诱导击穿光谱技术，获取样品在焦点位置和多个离焦位置的原始光谱数据，将样品在焦点位置的原始光谱数据作为第一原始光谱数据，将样品在多个离焦位置的原始光谱数据作为第二原始光谱数据；

利用所述第一原始光谱数据建立预测模型；

利用所述预测模型，预测所述焦点位置的焦点预测浓度和所述多个离焦位置的离焦预测浓度；

计算所述焦点预测浓度和多个所述离焦预测浓度之间的误差；

基于所述误差，校正所述离焦预测浓度。

本申请的预测数值校正方法和光谱设备中，采用预测数值校正方法的光谱设备可以保证在样品处于离焦位置时光谱设备检测的精度，并对检测结果的数值进行校正，从而可以降低样品因离焦波动对检测数值准确性的影响。

进一步地，计算所述焦点预测浓度和多个所述离焦预测浓度之间的误差，包括：

计算所述焦点预测浓度和多个所述离焦预测浓度之间的差值；

将所述差值作为所述焦点预测浓度和多个所述离焦预测浓度之间的误差。

进一步地，建立原始光谱数据与预测光谱数据的校正函数，基于所述焦点预测浓度和多个所述离焦预测浓度之间的误差，校正所述离焦预测浓度，包括：

建立所述误差与所述离焦位置的位置偏移量的多项式拟合函数；

利用所述多项式拟合函数，对所述离焦预测浓度进行校正。

进一步地，利用所述多项式拟合函数，对所述离焦预测浓度进行校正，包括：

基于所述多项式拟合函数中的各项系数，建立损失函数；

基于所述损失函数，确认所述各项系数的数值以确定所述多项式拟合函数的唯一表达式；

基于所述唯一表达式对所述离焦预测浓度进行校正。

进一步地，基于所述损失函数，确认所述各项系数的数值，包括：

利用最小二乘法确定所述损失函数的最小值；

利用所述最小值确定所述各项系数的数值。

进一步地，所述多项式拟合函数采用以下关系式：