[发明专利]一种基于紫外-可见光谱处理的水质浊度解算方法

摘要

一种基于紫外-可见光谱处理的水质浊度解算方法，1)先建立包含不同水样样本光谱的水样特征库；2)采集检测水样紫外-可见光谱；3)匹配得到与检测光谱最接近的样本光谱；4)选取匹配得到的样本光谱中浊度为0的光谱为标准光谱，将检测光谱及其它浊度光谱与标准光谱一元线性回归运算，得到各光谱基线平移量和倾斜偏移量；5)对检测光谱进行修正得到修正后的光谱曲线；6)选取基线平移量与浊度进行拟合，建立函数关系，从而求解出检测水样的浊度值。本发明采用多元散射校正来修正光谱曲线，由修正得到的参数拟合求解出水质浊度，同时消除了浊度影响，提高了光谱信号的信噪比，为化学计量法建立水质参数分析模型提供了帮助。

主权项

一种基于紫外‑可见光谱处理的水质浊度解算方法，其特征在于：步骤如下，1)先建立水样特征库，水样特征库包含不同水样的样本光谱，每种水样的样本光谱为一组仅浊度值不同的紫外‑可见吸收光谱，其中浊度值包括浊度为0和浊度为其它具有梯度性的浊度；2)使用光谱仪对检测水样进行紫外‑可见光谱采集，并进行预处理去噪；3)对第2)步预处理后的检测光谱进行特征提取，并与水样特征库中所有样本光谱进行模式匹配，匹配得到与检测光谱最接近的样本光谱；4)采用多元散射校正方法对检测光谱进行校正，选取匹配得到的样本光谱中浊度为0的光谱为标准光谱，将检测光谱及匹配得到的样本光谱中其它浊度的紫外‑可见光谱分别与标准光谱进行一元线性回归运算，根据下式可求得检测光谱及其它浊度光谱相对于标准光谱的基线平移量和倾斜偏移量；$A_i=m_i\stackrel{\‾}{A}+b_i$其中A_i表示单个光谱矢量，表示0浊度光谱，m_i和b_i分别表示检测光谱及其它浊度光谱分别与0浊度光谱进行一元线性回归后得到的倾斜偏移量和基线平移量；5)检测光谱减去对应的基线平移量后除以倾斜偏移量，即A_t(MSC)表示经过校正后的检测光谱，m_t表示检测光谱对应的倾斜偏移量，b_t表示检测光谱对应的基线平移量，实现对检测光谱的修正，得到检测光谱修正后的光谱曲线；6)由于其它浊度光谱的基线平移量与浊度已知，选取光谱基线平移量与浊度两个参数进行拟合，建立两者之间的函数关系，再根据检测光谱的基线平移量结合函数关系即可求解出检测水样的浊度值。