一种智能化修复光谱分析仪谱图形变的方法技术

本发明专利技术属于光谱分析仪器领域，具体涉及一种智能化修复光谱分析仪谱图形变的方法。本方法采用多元回归智能算法如偏最小二乘法、极限学习机、核极限学习机和最小二乘支持向量机等，利用光谱的全局信息，检测光谱分析仪在使用过程中发生的谱图形变。所涵盖的形变不仅包括光谱频率漂移和横向伸缩，还包括谱图的纵向漂移和伸缩。本方法给出的形变结果为等价的光源驱动和探测器处理电路的硬件参数变化，并据此对光源驱动和探测器处理电路进行软硬件参数调整，进而使得形变谱图复原到出厂校准态。该方法可修复由于激光器、探测器、电子元器件的老化、漂移等各种因素造成的综合谱图形变。它可以降低在线分析仪器的人工干预，有利于光谱分析技术的推广。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化修复光谱分析仪谱图形变的方法
本专利技术涉及光谱分析仪器
，具体涉及一种智能化修复光谱分析仪谱图形变的方法。
技术介绍
光谱分析技术包括拉曼光谱技术、荧光光谱技术、吸收光谱技术等，由于这类技术灵敏度高、探测限低、响应度快、可动态测量、多组分检测等特点，被开发成各种类型的仪器，应用于实验室内科学研究和现场的过程在线分析，逐渐在石油化工、天然气处理、清洁能源、环保、医药、农业、冶金、食品等领域应用于物质成分分析。光谱技术尤其是近红外光谱实际上已成为现代过程分析技术的主力军。光谱分析仪器由硬件、软件和分析模型三部分组成。硬件包括取样系统、预处理系统、光谱仪、测量附件、数据通讯模块；软件包括仪器控制和测量软件、化学计量学软件和人机界面、数据通讯软件等；依据不同的测量对象和测量参数，还需建立专用分析模型。在线光谱仪设计时，抗环境干扰以保持自身长期稳定性是首要考虑的问题。光谱分析仪的实时采集需要设定采集条件，如信号增益、信号偏置、解调信号等。光谱仪性能自诊断包括波长准确性、重复性和光谱范围、调制幅度、调制频率等光谱仪的关键技术指标。光谱分析方法是一种间接的分析技术，需要依赖化学计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化算法修复光谱形变的方法其特征在于，包括以下步骤：(1)明确描述的光谱形变的特征：横向漂移，横向伸缩，纵向漂移，纵向伸缩；(2)确定能够控制且导致光谱形变的硬件参数；(3)设计实验，用等价的硬件参数作为因变量，光谱作为自变量，建立形变分析模型；(4)通过交叉校验的方法验证模型的性能并对该模型评价及改进；(5)将模型植入分析仪器中，现场使用时对比出厂校验时的参考谱，计算形变系数；(6)根据形变系数对软硬件参数进行相应修正。

【技术特征摘要】
1.一种智能化算法修复光谱形变的方法其特征在于，包括以下步骤：(1)明确描述的光谱形变的特征：横向漂移，横向伸缩，纵向漂移，纵向伸缩；(2)确定能够控制且导致光谱形变的硬件参数；(3)设计实验，用等价的硬件参数作为因变量，光谱作为自变量，建立形变分析模型；(4)通过交叉校验的方法验证模型的性能并对该模型评价及改进；(5)将模型植入分析仪器中，现场使用时对比出厂校验时的参考谱，计算形变系数；(6)根据形变系数对软硬件参数进行相应修正。2.根据权利要求1所述的一种智能化方法修复谱图形变的方法，其特征在于步骤(1)要解决的谱图形变，不仅是横向的漂移和伸缩，也包括纵向的漂移和伸缩，以及两个方向的叠加。3.根据权利要求1所述的一种智能化方法修复谱图形变的方法，其特征在于步骤(2)要确定等价的硬件参数，这些参数可以人为控制，它们的组合可以完全复制出各种形变，也可以通过这些因素的组合将各种形变复原；这些参数包括但不限于：光源的驱动电流，调制信号的幅度、频率，探测器信号的放大增益倍数、偏置等，解调部分的参考信号相位、幅度。4.根据权利要求1所述的一种智能化方法修复谱图形变的方法，其特征在于步骤(3)设计实验，利用人工控制形变模拟现场形变，固定标样状态(包括温度压力和成分组成)，人为改变可控参数及其组合，采集对应的谱线，准备形变模型的训...

【专利技术属性】
技术研发人员：季文海，吕晓翠，马莹，宋迪，李国林，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37