[发明专利]一种物质光谱特征提取的方法

说明书

本发明提供一种物质含量分析方法。涉及物质成分、含量的定量分析方法的技术领域，具体地说是一种红外光谱局部特征提取的方法，包括以下步骤：S100：读取被测物质的光谱；S200：设定所述被测物质的光谱曲线的显示屏幕展示窗口的尺寸；S300：顺序排列所述光谱曲线中的间隔显示的点；S400：从所述光谱曲线中取出一段数据，同未被取出的数据做比较；S500：对所述S400步骤的比较结果赋予权重；S600：对所述S500步骤的计算结果进行统计；S700：将所述S600的统计结果进行归一化，得到所述被测物质的光谱特征。

技术领域

本发明涉及红外光谱分析方法，具体地说是利用样本红外光谱(局部)统计特征对样本进行分析的一种方法。

背景技术

红外光谱的特征提取对于红外光谱的分析、鉴别起着至关重要的作用，在农业、生物制药、环境工程等领域有着广泛的应用前景。

局部是相对于全局而言的，如果将整个光谱当作一个整体处理就是全局的，取光谱中的一段进行处理就是局部的。

红外光谱的局部特征是红外光谱分析中一类非常重要的特征，利用局部的特征可以快速的区分、鉴别不同类型的样本，是机器学习、化学计量学研究的重点领域，也是各国政府、科研机构和知名的红外光谱设备商重点投资研究的领域。

中国专利申请号为CN200710310811.5，本发明实施例提供了一种使用微型光谱仪检测样品的方法。该微型光谱仪包括电源、处理器、探测器、分光器和光源。处理器能够控制光源发射检测光线到样品，样品反射的反射光能够经过分光器分光之后入射到探测器上，探测器能够检测分光之后的反射光并输出探测信号，处理器能够根据所述探测信号获得样品的光谱数据。本发明的实施例的方法中，使用的微型光谱仪比普通微型光谱仪的灵敏度更高，性能更好，该方法能够在现场对物质进行高质量的红外光谱分析，同时兼顾了光谱仪便携性与光谱的高分辨率。

红外光谱的局部特征提取主要面临两个方面的挑战：一是鲁棒性，二是特征长度统一性。局部特征鲁棒性是指提取的特征收到噪声干扰小，能较为稳定地区分不同样本。光谱采集过程中由于仪器分辨率设置不同使得光谱的长度会发生变化。因此，光谱的特征应该不受光谱长度的影响而具有相同的长度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的，提出一种新的红外光谱局部统计特征。

为了实现本发明以上发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种物质光谱特征提取的方法，如图1为本发明被测物质光谱特征提取步骤示意图所示，包括以下步骤：

S100：读取被测物质的光谱；

S200：设定所述被测物质的光谱曲线的显示屏幕展示窗口的尺寸；

S300：顺序排列所述光谱曲线中的间隔显示的点；

S400：从所述光谱曲线中取出一段数据，同未被取出的数据做比较；

S500：对所述S400步骤的比较结果赋予权重；

S600：对所述S500步骤的计算结果进行统计；

S700：将所述S600的统计结果进行归一化，得到所述被测物质的光谱特征。

进一步，所述的一种物质光谱特征提取的方法，所述S100步骤包括如下步骤：S101：设置所述被测物质的光谱x的大小为1×n，所述x是一维的行向量，这里的n是自然数。

进一步，所述的一种物质光谱特征提取的方法，所述S200步骤包括如下步骤：S201：设定所述显示屏幕展示窗口的尺寸的高度为w，所述w的数值为奇数。

进一步，所述的一种物质光谱特征提取的方法，所述S300步骤包括如下步骤：S301：以自然数i为顺序排列所述光谱曲线中的间隔显示的点x，形成x(i)。