[发明专利]一种基于红外光谱的原油种类识别方法

权利要求书

1.一种基于红外光谱的原油种类识别方法，包括如下步骤：

(1)测定各种类型原油样品的中红外光谱和近红外光谱，对其进行二阶微分处理，取每个原油样品下述五个特征谱区的吸光度建立原油光谱数据库，所述的五个特征谱区为：W1＝1650～1800cm^-1，W2＝4000～4500cm^-1，W3＝4500～5000cm^-1，W4＝5000～5500cm^-1，W5＝5500～6000cm^-1，

(2)计算原油光谱数据库中每个原油样品的上述五个特征谱区的吸光度在X轴和Y轴的极坐标投影得分，并由极坐标投影得分向量建立原油光谱识别数据库，

(3)测定待识别原油的中红外光谱和近红外光谱，对其进行二阶微分处理，计算其上述五个特征谱区的吸光度在X轴和Y轴的极坐标投影得分，构成待识别原油的识别向量，

(4)计算待识别原油的识别向量与原油光谱识别数据库中各原油样品得分向量之间的距离，将距离最小值与设定的阈值对比，若距离最小值小于阈值，则距离最小值对应的原油与待识别原油为同一种类原油，若距离最小值不小于设定的阈值，则原油光谱库中没有与待识别原油相同的原油。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于分别按式①、②计算原油样品特征谱区的吸光度在X轴、Y轴的极坐标投影得分，

式①、②中，PCx^Wp表示原油样品特征光谱区Wp的吸光度在X轴的极坐标投影得分，PCy^Wp表示原油样品特征光谱区Wp的吸光度在Y轴的极坐标投影得分，n为原油样品在特征光谱区Wp采集吸光度的波长点数，I_i+1为原油样品在特征光谱区Wp第i+1个波长点处的吸光度，i＝0,1,2,…,n-1，p为五个特征谱区的序号，p为1～5。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于(3)步测定待识别原油样品的中红外光谱和近红外光谱的方法与(2)步方法保持一致，构成识别向量的极坐标投影得分变量排列顺序与(2)步建立的原油光谱识别库样品的极坐标投影得分向量的变量排列顺序相同。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于在1650～1800cm^-1特征谱区间，n为80～90。

5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于在4000～4500cm^-1、4500～5000cm^-1、5000～5500cm^-1和5500～6000cm^-1特征谱区间，n为200～300。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(4)步中，采用式③计算待识别原油的识别向量与原油光谱识别库中各原油样品向量之间的欧式距离，

式③中，d_j为待识别原油样品的识别向量与原油光谱识别数据库中第j个原油样品得分向量之间的距离；pc_i为待测原油样品的第i个极坐标投影得分变量，PC_j,i为原油光谱识别数据库中第j个原油样品的第i个极坐标投影得分变量。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(4)步所述阈值(d_v)的确定方法为：选取一个原油样品，重复测定三次中红外光谱和近红外光谱，对每次测定的光谱均进行二阶微分处理，计算其在W1＝1650～1800cm^-1，W2＝4000～4500cm^-1，W3＝4500～5000cm^-1，W4＝5000～5500cm^-1，W5＝5500～6000cm^-1五个特征谱区的吸光度在X轴和Y轴的极坐标投影得分，将10个极坐标投影得分构成得分向量pv，按式④计算任意两次测定光谱所得的得分向量之间的欧式距离dr，取最大的dr值作为阈值，

式④中，pv_j和pv_j′分别为由两次重复测定的红外光谱所得的得分向量的第j个极坐标投影得分。