[发明专利]一种基于水汽残差谱分析的红外光谱识别方法

权利要求书

1.一种基于水汽残差光谱分析的红外光谱识别方法，包括以下步骤：

步骤1：利用分子透射吸收数据库和气象参数生成纯水汽透过率谱；

步骤2：将包含未知化合物吸收特征的待识别红外实测光谱与所述纯水汽透过率谱进行拟合，分波段扣除未知化合物光谱中的水汽吸收光谱，得到残差光谱；

在所述步骤2中，水汽吸收扣除的具体波段包括以下波段中的一组或多组：600～700cm-1、700～800cm-1、800～900cm-1、900～1000cm-1、1000～1100cm-1、1100～1200cm-1、2000～2100cm-1、2100～2200cm-1、2400～2500cm-1、2500～2600cm-1、2600～2700cm-1、2700～2800cm-1、2800～2900cm-1、2900～3000cm-1、3000～3100cm-1、3100～3200cm-1、3200～3300cm-1、3300～3400cm-1；

步骤3：对残差光谱进行初步寻峰识别，找出各波段残差光谱吸收最强处对应的峰位，与红外吸收特征数据库中的各化合物分子吸收峰进行比较，得出可能的化合物成分列表；初步寻峰识别设置的残差光谱吸收峰与可能化合物组分标准光谱吸收峰的峰位允许偏移量为1cm-1；

步骤4：初步寻峰识别完成后，得出各波段光谱中可能包含的化合物成分，将各波段残差光谱与可能组分的标准透过率光谱作相关性分析，得出各可能组分的相关系数；

步骤5：将可能组分作为待测组分进行拟合，从残差光谱中去除可能组分吸收，得到二次残差光谱，再进行寻峰识别、相关性分析，直到各波段残差中没有出现与特征数据库中相符的化合物成分为止，最终依据可能组分的标准透过率光谱与残差光谱相关系数完成红外光谱识别，确定未知化合物组分。

2.根据权利要求1所述的一种基于水汽残差光谱分析的红外光谱识别方法，其特征在于：所述气象参数至少包括温度、气压和湿度。

3.根据权利要求2所述的一种基于水汽残差光谱分析的红外光谱识别方法，其特征在于：在所述步骤1中，纯水汽透过率谱的生成考虑环境参数和仪器函数影响，首先从分子透射吸收数据库中提取水汽高分辨率吸收线强，然后进行线强修正，线强修正至少包括温度压力展宽、仪器展宽、谱线卷积、逐线积分过程；建立实测光谱分辨率下的纯水汽透过率谱。

4.根据权利要求1所述的一种基于水汽残差光谱分析的红外光谱识别方法，其特征在于：在所述步骤4中，通过计算各波段水汽残差光谱与可能组分的标准透过率光谱的相关系数来进行未知成分识别，当两者相关系数|r|≥0.8时，则判定待识别实测红外吸收光谱中包含该化合物成分。