[发明专利]一种光谱差异校正方法及系统

权利要求书

1.一种光谱差异校正方法，其特征在于，所述校正方法包括：

获取同一样本不同温度下的光谱；

基于所述光谱确定光谱矩阵；

对所述光谱矩阵进行预处理，得到光谱矩阵P；

基于所述光谱矩阵P，确定温度信号库M、背景信号库H以及光谱温敏信号库W；

所述基于所述光谱矩阵P，确定温度信号库M具体包括：

m_i＝p_i-p₁，其中，p_i为光谱矩阵P中的向量，i＝1,2,3…，p₁为光谱矩阵P中的向量，m_i为温度信号库M中为不同温度响应区间的光谱的温度响应信号；

获取未知温度样品光谱；

对所述未知温度样本光谱进行预处理得到光谱矩阵u；

基于所述光谱温敏信号库W计算所述光谱矩阵u在区间[a,b]内与所述光谱温敏信号库W中的每一个向量w的夹角；

基于所述夹角确定未知温度样本的温度区间；

使用正交投影或斜投影，以所述背景信号库H为背景，以所述温度信号库M中的向量m_i为投影方向进行斜投影计算，得到校正后的光谱u'。

2.根据权利要求1所述的光谱差异校正方法，其特征在于，所述对所述光谱矩阵进行预处理具体采用一阶导数和SNV预处理，其中所述SNV预处理具体采用以下公式：

其中，i＝1,2,3…，j＝1,2,3…，y_ij为预处理后的光谱，x_ij为原始光谱，x_i为待预处理光谱的平均光谱，σ为待预处理光谱的标准偏差。

3.根据权利要求1所述的光谱差异校正方法，其特征在于，所述对所述未知温度样本光谱进行一阶导数预处理具体采用Savitzky-Golay方法或者差分方法。

4.根据权利要求1所述的光谱差异校正方法，其特征在于，所述夹角具体采用以下公式计算：

5.一种光谱差异校正系统，其特征在于，所述校正系统包括：

第一光谱获取模块，用于获取同一样本不同温度下的光谱；

光谱矩阵确定模块，用于基于所述光谱确定光谱矩阵；

第一预处理模块，用于对所述光谱矩阵进行预处理，得到光谱矩阵P；

信号库确定模块，用于基于所述光谱矩阵P，确定温度信号库M、背景信号库H以及光谱温敏信号库W；

所述基于所述光谱矩阵P，确定温度信号库M具体包括：

m_i＝p_i-p₁，其中，p_i为光谱矩阵P中的向量，i＝1,2,3…，p₁为光谱矩阵P中的向量，m_i为温度信号库M中为不同温度响应区间的光谱的温度响应信号；

第二光谱获取模块，用于获取未知温度样品光谱；

第二预处理模块，用于对所述未知温度样本光谱进行预处理得到光谱矩阵u；

夹角计算模块，用于基于所述光谱温敏信号库W计算所述光谱矩阵u在区间[a,b]内与所述光谱温敏信号库W中的每一个向量w的夹角；

温度区间确定模块，用于基于所述夹角确定未知温度样本的温度区间；

投影计算模块，用于使用正交投影或斜投影，以所述背景信号库H为背景，以所述温度信号库M中的向量m_i为投影方向进行斜投影计算，得到校正后的光谱u'。

6.根据权利要求5所述的光谱差异校正系统，其特征在于，所述对所述光谱矩阵进行预处理具体采用一阶导数和SNV预处理，其中所述SNV预处理具体采用以下公式：

其中，i＝1,2,3…，j＝1,2,3…，y_ij为预处理后的光谱，x_ij为原始光谱，x_i为待预处理光谱的平均光谱，σ为待预处理光谱的标准偏差。