微型拉曼光譜儀的拉曼光譜數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、拉曼光譜是一種分子散射光譜，通過與分子相互作用的光子產(chǎn)生的表征分子振動或轉(zhuǎn)動能級差的特征頻移，來反映分子結(jié)構(gòu)或成分的信息。每種物質(zhì)都有對應(yīng)的“指紋”拉曼光譜，其強(qiáng)度在其它條件一定的情況下與物質(zhì)濃度成正比，據(jù)此可實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、成分、濃度等的檢測。利用拉曼光譜對物質(zhì)進(jìn)行無損分析，具有測試樣品非接觸性、非破壞性、靈敏度高、時間短、樣品所需量小及樣品無需制備等特點(diǎn)。拉曼光譜技術(shù)正以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)成為分析科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文對拉曼光譜數(shù)

2、據(jù)分析處理進(jìn)行了深入的研究，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　1.分別從經(jīng)典理論和量子理論角度解釋了拉曼散射效應(yīng)，并詳細(xì)地介紹了拉曼光譜分析技術(shù)的發(fā)展歷程和應(yīng)用，以及拉曼光譜儀的結(jié)構(gòu)。
　　2.由于常用的預(yù)處理方法不能根本解決光譜熒光背景干擾問題，所以將小波濾波方法用于光譜預(yù)處理。與常用的預(yù)處理方法相比，小波濾波法能夠較好地減弱熒光背景干擾和高頻噪聲，顯著提高了基于偏最小二乘－支持向量機(jī)（Partial Least Squa

3、res Support Vector Machine，PLS-SVM）建模法的預(yù)測模型精度。
　　3.針對傳統(tǒng)光譜峰檢測法的不足，提出利用小波變換多尺度奇異性檢測原理來進(jìn)行光譜峰檢測的新方法。結(jié)果表明該方法可以準(zhǔn)確判定拉曼譜圖中包括肩峰在內(nèi)的復(fù)雜峰群各特征點(diǎn)位置和光譜峰類型，抗噪聲能力較強(qiáng)，具有常規(guī)方法所沒有的優(yōu)點(diǎn)。
　　4.在進(jìn)行定量分析時，提出了一種新的建模法――基于偏最小二乘－支持向量機(jī)PLS-SVM建模法。由于PLS