【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理，具体而言，涉及一种libs光谱基线的光谱校正方法、装置、计算机可读存储介质和激光分析系统。
技术介绍
1、激光诱导击穿光谱（laser-induced breakdown spectroscopy，libs）技术是一种重要的激光分析方法，广泛应用于实验室和工业领域。它通过使用短脉冲激光来聚焦样品表面，产生等离子体，然后分析等离子体的发射光谱以确定样品的成分和含量。基线校正在libs中起着至关重要的作用。基线是指光谱数据中的背景信号，它通常包括仪器噪声、散射光等非目标信号。这些非目标信号会对目标信号造成干扰，影响数据的准确性和复现性。因此，基线校正的目的就是尽可能地去除这些背景信号，使得光谱数据更加准确、稳定。
2、然而，现有的基线校正方法仍存在一些问题。首先，许多基线校正方法需要手动设置参数，操作复杂且需要一定的专业知识。其次，一些方法在处理复杂光谱数据时可能会出现校正不准确的问题。再者，现有方法多数无法有效处理libs光谱中的连续背景和原子线、离子线混杂的情况。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种libs光谱基线的光谱校正方法、装置、计算机可读存储介质和激光分析系统，以至少解决现有技术中的基线校正方法依赖于人工设置参数，在处理复杂光谱数据时准确度较低的问题。
2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种libs光谱基线的光谱校正方法，包括：获取原始光谱数据、尺度参数和平移参数，并基于所述尺度参数和所述平移参数对
3、可选地，基于所述尺度参数和所述平移参数对所述原始光谱数据进行小波变换得到第一光谱数据，包括：将所述尺度参数和所述平移参数代入第一预设公式求解墨西哥帽：；其中，为所述尺度参数，m为所述平移参数；将所述墨西哥帽和所述原始光谱数据代入第二预设公式进行小波变换求解小波系数：；其中，为所述原始光谱数据。
4、可选地，在根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据之前，所述方法还包括：对所述小波系数进行检测将其中的极大值点确定为备选峰；基于第一预设阈值与所述备选峰的峰脊进行对比，在所述峰脊小于所述第一预设阈值的情况下将所述峰脊对应的所述备选峰标记为第一目标峰；将所述峰脊大于或等于所述第一预设阈值的情况下，将所述峰脊对应的所述备选峰确定为第二目标峰；对所述第一目标峰进行统计分析，在所述第一目标峰为非噪声数据的情况下将所述第一目标峰确定为第三目标峰；将除所述第二目标峰和所述第三目标峰之外的所述备选峰删除。
5、可选地，根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据，包括：计算步骤，根据所述窗函数确定目标窗口，根据所述目标窗口中的所述第一光谱数据计算标准差得到目标标准差；删除步骤，在所述目标标准差大于或等于第二预设阈值的情况下，删除所述目标窗口中的所述第一光谱数据的最大值；重复所述计算步骤和所述删除步骤至少一次，直至所述目标窗口中的所述第一光谱数据的所述目标标准差小于所述第二预设阈值；获取预设步长，根据所述预设步长移动所述目标窗口并对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值直至所述目标窗口达到所述第一光谱数据最后一个数据点，得到所述第二光谱数据。
6、可选地，根据所述目标窗口中的所述第一光谱数据计算标准差得到目标标准差，包括：根据预设数量对所述目标窗口中的所述第一光谱数据进行采样得到多个数据点，根据所述第一光谱数据计算所述第一光谱数据的均值得到目标均值，并将各所述数据点和所述目标均值代入第三预设公式计算所述目标标准差：；其中，为所述预设数量，为所述数据点对应的信号幅值，为所述目标均值。
7、可选地，对各所述第三光谱数据通过hermite插值法进行多项式拟合，包括：根据各所述第三光谱数据确定函数构成所述多项式：；其中，，…，为各所述第三光谱数据的连接点，，…，为各所述第三光谱数据对应的函数表达式；对所述第三光谱数据进行拟合得到所述多项式的表达式：；其中，为在所述第三光谱数据中对应的函数值，为对应的系数，为在所述第三光谱数据中对应的函数值，为对应的系数，为对应的导数值，为对应的系数，为对应的导数值，为对应的系数。
8、可选地，基于所述目标基线对所述原始光谱数据进行处理得到目标光谱数据，包括：计算所述原始光谱数据与所述目标基线之差得到所述目标光谱数据。
9、根据本申请的另一方面，提供了一种libs光谱基线的光谱校正装置，所述装置包括：第一获取单元，用于获取原始光谱数据、尺度参数和平移参数，并基于所述尺度参数和所述平移参数对所述原始光谱数据进行小波变换得到第一光谱数据；第二获取单元，用于获取目标窗函数，根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据；分割单元，用于基于所述第二光谱数据中的极小值点对所述第二光谱数据进行分割得到多个第三光谱数据；第一计算单元，用于对各所述第三光谱数据通过hermite插值法进行多项式拟合，将拟合后的函数图像确定为目标基线并基于所述目标基线对所述原始光谱数据进行处理得到目标光谱数据。
10、根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
11、根据本申请的又一方面，提供了一种激光分析系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。
12、应用本申请的技术方案， 在上述libs光谱基线的光谱校正方法中，首先，获取原始光谱数据、尺度参数和平移参数，并基于上述尺度参数和上述平移参数对上述原始光谱数据进行小波变换得到第一光谱数据；然后，获取目标窗函数，根据目标窗函数对上述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据；之后，基于上述第二光谱数据中的极小值点对上述第二光谱数据进行分割得到多个第三光谱数据；最后，对各上述第三光谱数据通过hermite插值法进行多项式拟合，将拟合后的函数图像确定为目标基线并基于上述目标基线对上述原始光谱数据进行处理得到目标光谱数据。本申请基于小波变换滤除光谱中元素信号峰的去除，基于窗函数实现光谱的进一步峰值去除，进行平滑处理，并基于微分思想采用hermite插值方式进行拟合通过拟合后的基线对光谱进行校正，实现了libs光谱背景的自动去除，该方法能够适用于复杂光谱，解决了现有技术中的基线校正方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LIBS光谱基线的光谱校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述尺度参数和所述平移参数对所述原始光谱数据进行小波变换得到第一光谱数据，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述目标窗口中的所述第一光谱数据计算标准差得到目标标准差，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各所述第三光谱数据通过Hermite插值法进行多项式拟合，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标基线对所述原始光谱数据进行处理得到目标光谱数据，包括：
8.一种LIBS光谱基线的光谱校正装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机
10.一种激光分析系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种libs光谱基线的光谱校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述尺度参数和所述平移参数对所述原始光谱数据进行小波变换得到第一光谱数据，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据目标窗函数对所述第一光谱数据进行处理去除其中的峰值得到第二光谱数据，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述目标窗口中的所述第一光谱数据计算标准差得到目标标准差，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各所述第三光谱数据通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，胡聪，邱明明，何文峰，刘超，吴慧峰，韩广超，李浩，田壮，张宇宣，时云月，姜大军，徐远科，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：
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