[发明专利]一种基于红外光谱的原油种类识别方法

说明书

一种基于红外光谱的原油种类识别方法，包括如下步骤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在X轴和Y轴的极坐标投影得分，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，并由极坐标投影得分建立原油光谱识别数据库，再通过测定待识别原油在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，计算待识别原油的识别向量与各原油样品向量之间的距离，将距离最小值与设定的阈值对比，若小于阈值，则其对应的原油与待识别原油为同一种类原油，若不小于设定的阈值，则原油光谱库中没有与待识别原油相同的原油。该法有效提高原油样品识别速度和识别准确率。

技术领域

本发明为一种原油种类的快速识别方法，具体地说，是一种用红外光谱快 速识别原油种类的方法。

背景技术

CN101995389A公开了一种由近红外光谱快速识别原油种类的方法，该法 将移动窗口概念(Moving Window)与传统的相关系数结合，提出了一种用于 原油近红外光谱快速识别的方法—移动窗口相关系数法。该法可以准确地对原 油品种进行识别，并能给出不同原油近红外光谱之间详细的差异信息，为解析 谱图提供有力帮助。

该法存在的主要问题是数学计算量大，耗费较长的计算时间，对于一个包 含上千条原油光谱的数据库，识别一种原油往往需要2～5分钟，限制了该方法 的应用。另外，该法使用处于近红外光谱的特征区间的吸光度识别原油种类， 而近红外光谱主要包含含氢基团的信息，不包含杂原子例如羰基化学键的信息， 其识别原油种类的准确性受到限制。

发明内容

本发明目的是提供一种基于红外光谱的原油种类识别方法，该法可通过测 定原油的红外光谱，由原油红外光谱库识别其种类，有效提高原油样品识别速 度和识别准确率。

本发明提供的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近红外光谱和中红外光谱，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)测定待识别原油的近红外光谱和中红外光谱，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。

本发明方法选取原油在中红外和近红外谱区的五个特征谱区的吸光度，以 待识别原油样品在特征谱区的吸光度在X、Y轴的极坐标投影得分为变量，由 已知原油样品极坐标投影得分向量建立的数据库，通过库样品与待识别原油的 红外光谱的极坐标投影得分向量之间的距离，对其种类进行识别。由于引入了 中红外和近红外谱区的光谱信息，并用极坐标得分建库和进行光谱识别，可减 少识别过程的计算量，提高识别速度和识别准确度。

附图说明