【技术实现步骤摘要】
在线光谱测量仪器的响应函数校正方法
本公开涉及光谱测量分析
，尤其涉及一种在线光谱测量仪器的响应函数校正方法。
技术介绍
光谱测量仪器是一种能分析光以得到光谱信息的常用测量装置，现被广泛应用于各种领域，如气体检测、生物科技、激光
等。但由于光谱测量仪器或系统的响应函数与输入信号的功率波动、环境或仪器及系统的噪声、检测器与信号通道的非线性等因素密切相关，从而导致光谱信号存在基线漂移以及幅值的波动或者扭曲，造成对检测精度和灵敏度等方面的影响。因此，保证并提高光谱测量仪器或系统的检测精度和灵敏度，需要对其响应函数进行校正。但由于光谱测量仪器的响应函数是不能直接被获得和校止的，因此利用对测量光谱线形校正实现对光谱测量仪器的响应函数的校正。现在大部分的校正方法需要设置一些经验参数，而这在一定程度上减小了校正方法的普遍性和适应性，且不能校正信号中由于检测器本身的非线性对光谱带来的影响，难以满足对光谱高精度的需求。例如，快速傅里叶变换法需要人为确定上下限，并且花费大量的时间进行计算。在诸多实时应用场合下，面对大量的数据很难对原始光谱进行一一处理。常用的多项式拟合算法...
【技术保护点】
1.一种在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，通过在被测物质中添加筛选后的标准物质，利用对测量光谱中标准物质线形的校正，实现光谱测量仪器的响应函数的校正，包括：步骤A：利用光电探测器采集吸收信号和背景信号，且使该两组光谱信号中均包括一段无激光出射的信号段；其中，该吸收信号中包含待测样品的光谱信号以及与该待测样品不发生化学反应的标准物质的光谱信号；步骤B：利用该吸收信号和该背景信号中无激光出射的信号段，以及光电探测器无激光输入状态下的输出信号，消除环境背景光的波动对光谱数据的影响；步骤C：对步骤B处理后的吸收信号和背景信号各自进行加权拟合，并利用背景信号中的拟合残差消除吸收信号...
【技术特征摘要】
1.一种在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，通过在被测物质中添加筛选后的标准物质，利用对测量光谱中标准物质线形的校正，实现光谱测量仪器的响应函数的校正，包括：步骤A：利用光电探测器采集吸收信号和背景信号，且使该两组光谱信号中均包括一段无激光出射的信号段；其中，该吸收信号中包含待测样品的光谱信号以及与该待测样品不发生化学反应的标准物质的光谱信号；步骤B：利用该吸收信号和该背景信号中无激光出射的信号段，以及光电探测器无激光输入状态下的输出信号，消除环境背景光的波动对光谱数据的影响；步骤C：对步骤B处理后的吸收信号和背景信号各自进行加权拟合，并利用背景信号中的拟合残差消除吸收信号中的光学条纹；步骤D：利用采集的标准物质的光谱信号与数据库中的光谱信息进行匹配，对步骤C处理后的吸收信号进行校正，得到校正后的待测样品的光谱信号。2.根据权利要求1所述的在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，所述步骤A包括：步骤A1：在待测样品中加入已知浓度的标准物质；其中，所述标准物质的浓度，以使其特征峰幅值低于或等于待测样品的幅值为准；步骤A2：利用光电探测器采集混合有标准物质的待测样品的光谱信号，并利用相同的系统参数采集无吸收的氮气数据作为背景信号；其中，该两组光谱信号中均包含激光器调谐电流阈值以下的输出信号；步骤A3：对步骤A2中采集的两组光谱信号采用多周期信号平均的方法进行平滑处理。3.根据权利要求2所述的在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，所述步骤A1中：所述标准物质在被测吸收波段内含有独立且不与被测物质相干扰的特征峰，并在数据库中有详细的光谱参数。4.根据权利要求3所述的在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，所述数据库包括：HITRAN数据库、PNNL数据库或NIST数据库。5.根据权利要求1所述的在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，所述步骤B包括：步骤B1：在时间轴上确定两组光谱信号的起点位置，并以吸收信号的起点位置为基准在时间轴上对齐两组光谱信号；步骤B2：采集光电探测器在无激光输入状态下的输出信号并计算信号平均值；步骤B3：计算背景信号和吸收信号在激光器调谐电流阈值以下的输出信号的平均值；步骤B4：将步骤B3所得的平均值分别与步骤B2所得的平均值做差，并以各自的差值为偏移量，分别移动背景信号和吸收信号在纵轴方向上的位置，使背景信号和吸收信号与光电探测器在无激光输入状态下的输出信号的位置对齐。6.根据权利要求1所述的在线光谱测量仪器的响应函数校正方法，所述步骤C包括...
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