[发明专利]一种确定拉曼光谱信噪比的方法和系统在审
申请号: | 201911212937.4 | 申请日: | 2019-12-02 |
公开(公告)号: | CN110779908A | 公开(公告)日: | 2020-02-11 |
发明(设计)人: | 周辉;袁丁;吴红彦;夏征 | 申请(专利权)人: | 北京华泰诺安探测技术有限公司 |
主分类号: | G01N21/65 | 分类号: | G01N21/65 |
代理公司: | 11569 北京高沃律师事务所 | 代理人: | 杨媛媛 |
地址: | 101312 北京市顺*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高频噪声 拉曼光谱 拉曼信号 标准差 信噪比 高通滤波器 高频信号 脉冲响应序列 评估准确性 低频信号 基线干扰 脉冲序列 计算量 滤除 去除 | ||
1.一种确定拉曼光谱信噪比的方法,其特征在于,包括:
获取待确定拉曼光谱中的拉曼信号;
去除所述拉曼信号中的基线干扰,得到第一拉曼信号;
采用高通滤波器滤除所述第一拉曼信号中的低频信号,得到所述第一拉曼信号的高频信号;所述高频信号为高频噪声;
获取所述高频噪声的标准差和所述高频噪声中的最大高频噪声;
获取所述高通滤波器的脉冲响应序列,并确定所述脉冲序列的模;
获取所述高频噪声的标准差和所述脉冲序列的模的比值,所述比值记为第一标准差;
获取所述最大高频噪声和所述第一标准差的比值,所述比值即为所述拉曼光谱的信噪比。
2.根据权利要求1所述的一种确定拉曼光谱信噪比的方法,其特征在于,采用自动基线估计法、多项式拟合法和Savitzky-Golay滤波拟合法中的任意一种基线去除法,去除所述拉曼信号中的基线干扰,得到所述第一拉曼信号。
3.根据权利要求2所述的一种确定拉曼光谱信噪比的方法,其特征在于,采用所述自动基线估计法去除所述拉曼信号中的基线干扰,得到所述第一拉曼信号,包括:
采用循环滑动窗口平均法平滑所述待确定拉曼光谱,得到平滑后的拉曼光谱;
将所述待确定拉曼光谱与所述平滑后的拉曼光谱进行对比,确定所述待确定拉曼光谱大于所述平滑后的拉曼光谱的部分,所述待确定拉曼光谱大于所述平滑后的拉曼光谱的部分即为所述基线干扰;
去除所述基线干扰,得到所述第一拉曼信号。
4.根据权利要求1所述的一种确定拉曼光谱信噪比的方法,其特征在于,采用二阶差分法滤除所述第一拉曼信号中的低频信号,得到所述第一拉曼信号的高频信号。
5.根据权利要求1所述的一种确定拉曼光谱信噪比的方法,其特征在于,所述拉曼信号为:
S1=S0+B+N,其中,S0为真实拉曼信号,B为基线干扰,N为所有噪声的集合。
6.一种确定拉曼光谱信噪比的系统,其特征在于,包括:
拉曼信号获取模块,用于获取待确定拉曼光谱中的拉曼信号;
基线干扰去除模块,用于去除所述拉曼信号中的基线干扰,得到第一拉曼信号;
低频信号滤除模块,用于采用高通滤波器滤除所述第一拉曼信号中的低频信号,得到所述第一拉曼信号的高频信号;所述高频信号为高频噪声;
获取模块,用于获取所述高频噪声的标准差和所述高频噪声中的最大高频噪声;
序列模确定模块,用于获取所述高通滤波器的脉冲响应序列,并确定所述脉冲序列的模;
第一标准差确定模块,用于获取所述高频噪声的标准差和所述脉冲序列的模的比值,所述比值记为第一标准差;
信噪比获取模块,用于获取所述最大高频噪声和所述第一标准差的比值,所述比值即为所述拉曼光谱的信噪比。
7.根据权利要求6所述的一种确定拉曼光谱信噪比的系统,其特征在于,所述基线干扰去除模块包括:
基线去除单元,用于采用自动基线估计法、多项式拟合法和Savitzky-Golay滤波拟合法中的任意一种基线去除法,去除所述实测拉曼信号中的基线干扰,得到第一拉曼信号。
8.根据权利要求7所述的一种确定拉曼光谱信噪比的系统,其特征在于,所述基线去除单元包括:
平滑子单元,用于采用循环滑动窗口平均法平滑所述待确定拉曼光谱,得到平滑后的拉曼光谱;
基线干扰确定子单元,用于将所述待确定拉曼光谱与所述平滑后的拉曼光谱进行对比,确定所述待确定拉曼光谱大于所述平滑后的拉曼光谱的部分,所述待确定拉曼光谱大于所述平滑后的拉曼光谱的部分即为所述基线干扰;
第一拉曼信号获取子单元,用于去除所述基线干扰,得到所述第一拉曼信号。
9.根据权利要求6所述的一种确定拉曼光谱信噪比的系统,其特征在于,所述低频信号滤除模块包括:
二阶差分滤除单元,用于采用二阶差分法滤除所述第一拉曼信号中的低频信号,得到所述第一拉曼信号的高频信号。
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