[发明专利]基于稀疏非负最小二乘的混合物拉曼光谱定性分析方法

摘要

本发明公开了一种基于稀疏非负最小二乘的混合物拉曼光谱定性检测方法，涉及拉曼光谱领域，该方法将待测拉曼光谱处理为与拉曼光谱标准库中各个纯净物的拉曼光谱同一维度的列向量，然后通过求解利用待测拉曼光谱和拉曼光谱标准库构建的目标函数从拉曼光谱标准库中初步筛选出待测混合物中包括的疑似物质，然后通过稀疏非负最小二乘法计算待测混合物和疑似物质的残差，再采用双尾T检验依次计算相邻残差的显著性差异，基于显著性差异从疑似物质中二次筛选出待测混合物中包括的纯净物，实现了对未知的待测混合物的定性检测，准确率高、操作简单、快速有效。

主权项

1.一种基于稀疏非负最小二乘的混合物拉曼光谱定性检测方法，其特征在于，所述方法包括：建立纯净物的拉曼光谱标准库，所述拉曼光谱标准库中包括N种纯净物的拉曼光谱，每一种纯净物的拉曼光谱均为具有M维的列向量，M和N为正整数；获取待测混合物的拉曼光谱并进行预处理得到待测拉曼光谱，所述待测拉曼光谱为具有M维的列向量；根据所述拉曼光谱标准库和所述待测拉曼光谱建立目标函数为f(x)＝||AX‑y||+λ||X||₁，其中A表示M行N列的拉曼光谱标准库，y表示所述待测拉曼光谱，λ为惩罚因子，X为系数向量且包括N个系数，所述N个系数构成N维的列向量，X中的系数x_i对应第i种纯净物，i为参数且1≤i≤N，x_i≥0；最小化所述目标函数得到所述系数向量X；基于2δ准则从求解得到的所述系数向量X中的N个系数中筛选出疑似系数，确定各个所述疑似系数对应的纯净物为疑似物质；将各种所述疑似物质的拉曼光谱与所述待测拉曼光谱进行最小二乘匹配，并通过双尾T检验对最小二乘匹配的结果进行检验，从而从各种所述疑似物质中筛选出所述待测混合物中包括的纯净物。