基于拉曼光谱CCD信号的谱峰识别技术研究.pdf

《基于拉曼光谱CCD信号的谱峰识别技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、12传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第12期基于拉曼光谱CCD信号的谱峰识别技术研究朱倩，程明霄，丁妍，李时伟，林锦国(1．南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京2100092．南京灼徽检测技术有限公司，江苏南京210009)摘要：针对在线拉曼光谱信号存在荧光背景和严重谱峰重叠的情况，提出了一种从含荧光背景信号中提取有用信号并对其进行充分分离的谱峰识别方法。首先采用小波变换扣除原始信号中的荧光背景(即低频成分)，然后

2、采用免疫算法对有用信号进行分离。由于免疫算法在组分较多情况下收敛速度慢甚至不收敛，因此，又采用主成分分析(PCA)法得到累计百分比，对免疫算法中的标准信号进行加权，从而完成对重叠拉曼光谱信号正确、快速地识别，并很好的满足了在线拉曼光谱仪在工业现场谱峰识别准确快速的要求。关键词：拉曼光谱；小波变换；主成分分析；免疫算法；谱峰识别中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)12--0012-04ResearchoOnpeakreco,gRnitiontechnnolo

3、gRybDasedo0nCCDsignalofRamanspectraZHUQian，CHENGMing．xiao，DINGYan，LIShi．wei，LINJin．guo(1．SchoolofAutomation&ElectricalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China；2．NanjingZhuohuiDetectionTechnologyCoLtd，Nanjing210009，China)Abstract：

4、AimingattheproblemofonlinecomplexRamanspectrasignalwithfluorescencebackgroundandseriouspeakoverlapping，anewmethodisprovidedtoextractandseparateusefulsignalsfromfluorescentback—groundsignals．Firstly，wavelettransformisusedtodeductthefluorescentbackgrou

5、nd(i．e．1ow~equencycomponents)inoriginalsigna1．Thenimmunealgorithmisusedtoseparateusefulsignals．Becauseimmunealgorithmmayhaveslowconvergencerateandevenhavenon—convergenceinmulti—componentmixture，thestandardsignalsofimmunealgorithmisweightedbycumulativ

6、epercentagewhichisobtainedfromprincipalcomponentanalysisandoverlappingRamanspectraisrecognizedcorrectlyandquickly．ItalsomeetstherequirementsofaccurateandrapidpeakrecognitionwhenonlineRamanspectrometerisusedinindustryfield．Keywords：Ramanspectra；wavele

7、ttransform；principalcomponentanalysis(PCA)；immunealgorithm；peakrecognition0引言学、环境保护、高分子制药、农牧等领域中均发挥了重要的在激光拉曼光谱仪中，一般采用光电转换器件作为检作用。拉曼光谱分析技术在不断完善的同时也推动了如生测器，CCD由于其具有光谱响应范围宽、分辨率高、功耗物化工、刑事鉴定等新兴学科的发展。但随着样品复杂程低、尺寸小等特点，所以，现在的拉曼光谱仪大都采用度的不断提高，各组分之间的完全分离和提取也变得非

8、常CCD检测器。由CCD检测器检测出的信号即为拉曼光谱困难。化学计量学为重叠信号的解析提供了强有力的手信号。鉴于拉曼光谱的基本理论、样品本身的性质和在线段，它利用数学原理实现重叠信号的分离。迄今为止，拉曼光谱仪的使用环境，重叠信号的产生很难避免0J。已有很多学者针对多组分重叠信号解析问题做过研究，报拉曼光谱技术的快速发展使其成为重叠信号解析的重要手道过的有偏最小二乘(PLS)、小波变换(WT)、人工神经网段之一。近年来，以拉曼光谱技术为基础的预处理技术、谱络(ANN)等。而在线拉曼光谱仪在工业现