[发明专利]用于校准拉曼光谱检测装置的方法

摘要

本发明的实施例提供了一种用于校准拉曼光谱检测装置的方法，包括：利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置进行校准；使用经过校准的拉曼光谱检测装置对成分与第一参考样品不同的第二参考样品进行检测；将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图进行比对以确定第二参考样品的检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差是否在预定范围内；以及在特征峰的偏差在预定范围内的情况下，则校准过程完成，而在特征峰的偏差超出预定的范围的情况下，则利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置重新进行校准。

主权项

1.一种用于校准拉曼光谱检测装置的方法，包括：

利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置进行校准；

使用经过校准的拉曼光谱检测装置对成分与第一参考样品不同的第二参考样品进行检测；

将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图进行比对以确定第二参考样品的检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差是否在预定范围内；以及

在所述特征峰的偏差在预定范围内的情况下，则校准过程完成，而在所述特征峰的偏差超出预定的范围的情况下，则利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置重新进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置进行校准的步骤包括：

使用拉曼光谱检测装置对第一参考样品进行测量以得到第一参考样品的测量拉曼光谱图；

根据第一参考样品的测量拉曼光谱图计算校准系数；以及

根据校准系数计算拉曼光谱检测装置的经过校准后的拉曼光谱图上的各个像素点的横坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据第一参考样品的测量拉曼光谱图计算校准系数的步骤包括：

计算出第一参考样品的测量拉曼光谱图的特征峰所对应的像素点的标号；以及

基于第一参考样品的测量拉曼光谱图的特征峰所对应的像素点的标号和第一参考样品的参考拉曼光谱图的特征峰的波数求出所述校准系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于第一参考样品的测量拉曼光谱图的特征峰所对应的像素点的标号和第一参考样品的参考拉曼光谱图的特征峰的波数求出所述校准系数的步骤包括：

由第一参考样品的测量拉曼光谱图的特征峰所对应的像素点的标号生成校准矩阵Y，由第一参考样品的参考拉曼光谱图的特征峰的波数生成校准向量Z；以及

通过将校准矩阵Y的逆矩阵与校准向量相乘而得出校准系数向量C，

其中，校准矩阵Y为u行v列的矩阵，其中第i行、第j列的元素a_ij＝x_i^(j‑1)，其中x_i是第一参考样品的测量拉曼光谱图的第i个特征峰所对应的像素点标号，u为第一参考样品的测量拉曼光谱图的特征峰的总数，v为大于或等于3的整数，校准向量Z中第i个元素为第一参考样品的参考拉曼光谱图的第i个特征峰的波数，校准系数向量C由校准系数构成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据校准系数计算拉曼光谱检测装置的经过校准后的拉曼光谱图上的各个像素点的横坐标包括根据以下公式计算第k个像素点的横坐标X_k：

 

其中，k和p均为正整数，c_p为校准系数向量C中的第p个元素。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，校准矩阵Y为方阵。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，第一参考样品的测量拉曼光谱图的特征峰所对应的像素点的标号通过多次测量取平均值方式计算。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置进行校准的步骤还包括：

计算第一参考样品的测量拉曼光谱图与第一参考样品的参考拉曼光谱图的相似度以确定所得到的第一参考样品是否正确；

在第一参考样品不正确的情况下，检查和更换第一参考样品重新测量并计算所述相似度，而在第一参考样品不正确的情况下，执行根据第一参考样品的测量拉曼光谱图计算校准系数的步骤。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述第一参考样品是标准校准样品，所述第二参考样品是标准检验样品。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述第一参考样品的测量拉曼光谱图具有至少四个特征峰。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括：在对第二参考样品进行检测之后，计算第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图的相似度以确定第二参考样品是否正确；

在第二参考样品不正确的情况下，检查和更换第二参考样品重新检测并计算所述相似度，而在第二参考样品不正确的情况下，执行将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图进行比对以确定第二参考样品的检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差是否在预定范围内的步骤。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述特征峰的偏差包括特征峰的强度偏差和位置偏差。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图进行比对以确定第二参考样品的检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差是否在预定范围内的步骤包括：

将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图中的特征峰的最大峰强与预定阈值比对以确定该最大峰强是否在所述预定阈值以上；以及

将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图中的特征峰的位置与第二参考样品的参考拉曼光谱图中的特征峰的位置进行比对以确定检测到的拉曼光谱图中的特征峰的位置与参考拉曼光谱图中的特征峰的位置之间的偏差。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：在第二参考样品的检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差超出预定的范围的情况下，检查拉曼光谱检测装置的异常情况并记录异常类型。

15.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括：

在利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置重新进行校准之后，再次使用该拉曼光谱检测装置对第二参考样品进行检测并将第二参考样品的再次检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图进行比对以确定第二参考样品的再次检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差是否在预定范围内；

在第二参考样品的再次检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差在预定的范围之内的情况下，则校准过程完成，而在第二参考样品的再次检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差超出预定的范围的情况下，则停止校准并检查拉曼光谱检测装置的异常情况和记录异常类型。

16.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括：在校准过程完成之后的一个维护周期结束时，再次使用该拉曼光谱检测装置对第二参考样品进行检测，并将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的参考拉曼光谱图进行比对以确定第二参考样品的再次检测到的拉曼光谱图的特征峰的偏差是否在预定范围内。

17.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，在利用第一参考样品对拉曼光谱检测装置进行校准之前，还包括：

使用拉曼光谱检测装置对第二参考样品进行检测；

将第二参考样品的检测到的拉曼光谱图与第二参考样品的