基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息；对比被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到被测物质的成分。采用本方法能够提高物质成分鉴别的准确性。

Material composition identification method, device and computer equipment based on ATR mode

The application relates to a material composition identification method, device, computer equipment and storage medium based on ATR mode. The methods include: collecting the full reflection signal received by the detector when the terahertz wave is irradiated by the terahertz wave in the ATR mode and obtaining the reference signal, obtaining the full reflection signal received by the ATR module when the terahertz wave is irradiated with the measured substance under the ATR mode, and obtaining the detected signal, and obtaining the measured object according to the reference signal and the detection signal. Qualitative spectral information; Comparing the spectral information of the substance under test with the spectral information of the pre-stored standards, the composition of the substance under test can be obtained. This method can improve the accuracy of material composition identification.

【技术实现步骤摘要】
基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置和计算机设备
本申请涉及成分检测
，特别是涉及一种基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
太赫兹波是指频率在0.1THz(太赫兹)-10THz、波长范围在0.03mm(毫米)-30mm之间的电磁波，其波段位于微波与红外之间，穿透力强。随着太赫兹时域光谱技术的出现，太赫兹波可用于对物质进行指纹识别。采用太赫兹波对物质进行指纹识别的方式一般有三种：透射模式、反射模式以及ATR(AttenuatedTotalReflection衰减全反射)模式，常用的是ATR模式。如图1所示，飞秒激光(fslaser)经过分束片BS被一分为二，一路作为探测光，一路作为泵浦光，泵浦光辐射在太赫兹波发生器(THzemitter)上使产生太赫兹波(THzwave)；ATR模式下，将物质(如图1中的sample)放置在ATR模块上，太赫兹波射入ATR模块、经过ATR模块全反射产生倏逝波，倏逝波经空气传播由探测器(THzdetector)接收。传统的采用太赫兹波对物质进行鉴别的方式大多是采用ATR模式，对ATR模式下探测器接收的信号进行分析以确定物质成分。然而，ATR模式下采集的信号一般比透射模式的弱，直接根据ATR模式获取的信号进行分析容易出现大的误差，使得物质鉴别准确性低。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高成分鉴别准确性的基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质。一种基于ATR模式的物质成分鉴别方法，所述方法包括：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息；对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。一种基于ATR模式的物质成分鉴别装置，所述装置包括：参考信号采集模块，用于采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；检测信号获取模块，用于获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；光谱信息获取模块，用于根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息；对比分析模块，用于对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息；对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息；对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。上述基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质，参考信号是太赫兹波照射未放置物质的ATR模块所得到的全反射信号，检测信号是太赫兹波照射放置被测物质的ATR模块所得到的全反射信号，根据参考信号和检测信号可以获取被测物质的光谱信息，然后对比被测物质的光谱信息和预存的标准品的光谱信息，根据对比结果分析得到被测物质的成分。由于引入了标准品的光谱信息作为参照对象，以两种光谱信息对比的方式鉴别成分，准确性更高，从而可提高物质成分鉴别的准确性。附图说明图1为ATR模式采用太赫兹波进行测量的工作原理示意图；图2为一个实施例中基于ATR模式的物质成分鉴别方法的流程示意图；图3为一个实施例中根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息的流程示意图；图4为另一个实施例中基于ATR模式的物质成分鉴别方法的流程示意图；图5为一实施例中葡萄糖和一水葡萄糖的吸收谱示意图；图6为一实施例中含有葡萄糖的粉末和含有一水葡萄糖的粉末的吸收谱示意图；图7为一个实施例中基于ATR模式的物质成分鉴别装置的结构框图；图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于ATR模式的物质成分鉴别方法，以该方法应用于终端为例进行说明，包括以下步骤：S110：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号。ATR模块是一种用于实现衰减全反射的器件。例如图1所示的ATR模块为硅晶体材料的道威棱镜，以35度角度切割产生，也就是道威棱镜的两个底角是35度，为了安装方便也可以把三角棱镜切割成等腰梯形棱镜。步骤S110中太赫兹波照射的ATR模块是没有放置物质的ATR模块，比如图1中的ATR模块上没有放置sample。全反射信号是指ATR模式下太赫兹波经全反射产生的倏逝波。具体地，终端可以是从探测器采集太赫兹波照射ATR模块时的全反射信号并作为参考信号。S130：获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号。被测物质是对太赫兹波有吸收的、需要被鉴别成分的物质。例如，被测物质可以是固态的糖类。具体地，被测物质以粉末状覆盖在ATR模块表面，施加压力使被测物质与ATR模块表面紧密接触。太赫兹波射入ATR模块后，在ATR模块与被测物质的分界面产生全反射。具体地，终端可以是从探测器采集太赫兹波照射放置有被测物质的ATR模块时的全反射信号并作为检测信号。S150：根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息。光谱信息是用于反映太赫兹波被吸收频段的信息；获取被测物质的光谱信息，可以从光谱信息获知被测物质对哪个频率的太赫兹波有吸收。具体地，终端可以对比参考信号和检测信号的差异得到光谱信息。S170：对比被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到被测物质的成分。标准品是可以吸收太赫兹波的已知物质。多个标准品的光谱信息预先获取并存储。具体地，终端可以是将被测物质的光谱信息与预存的多个标准品的光谱信息进行比较，根据比较结果分析被测物质中是否含有对应的标准品，从而鉴别被测物质的成分。上述基于ATR模式的物质成分鉴别方法中，参考信号是太赫兹波照射未放置物质的ATR模块所得到的全反射信号，检测信号是太赫兹波照射放置被测物质的ATR模块所得到的全反射信号，根据参考信号和检测信号可以获取被测物质的光谱信息，然后对比被测物质的光谱信息和预存的标准品的光谱信息，根据对比结果分析得到被测物质的成分。由于引入了标准品的光谱信息作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ATR模式的物质成分鉴别方法，所述方法包括：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息；对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。

【技术特征摘要】
1.一种基于ATR模式的物质成分鉴别方法，所述方法包括：采集ATR模式下太赫兹波照射ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到参考信号；获取ATR模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述ATR模块时探测器接收的全反射信号，得到检测信号；根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息；对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息，包括：对所述参考信号进行傅立叶变换得到第一频域信号；对所述检测信号进行傅立叶变换得到第二频域信号；比较所述第一频域信号和所述第二频域信号得到所述被测物质的光谱信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一频域信号和所述第二频域信号为以频率为横坐标值、以吸收系数为纵坐标值的曲线；所述比较所述第一频域信号和所述第二频域信号得到所述被测物质的光谱信息，包括：比较相同频率下所述第一频域信号和所述第二频域信号之间吸收系数的差值；根据各差值生成吸收谱，得到所述被测物质的光谱信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被测物质的光谱信息包括所述被测物质的特征吸收峰所对应的频率，所述标准品的光谱信息包括所述标准品的特征吸收峰所对应的频率；所述对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分，包括：计算所述被测物质的特征吸收峰所对应的频率和预存的多个标准品的特征吸收峰所对应的频率之差得到差值；鉴别得到所述被测物质的成分包括在预设范围内的差值所对应的标准品。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭世昌，李辰，
申请(专利权)人：深圳市无牙太赫兹科技有限公司，深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44