用于借助贝叶斯迭代估计法在化学计量中自动校正光谱仪的方法和系统的制作方法

专利名称：用于借助贝叶斯迭代估计法在化学计量中自动校正光谱仪的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对诸如用在化学计量中的光谱仪加以校正的方法以及系统。 光谱仪用于检验物质或测量对象，其中，不同波长的光谱分量作为光谱测量的数据受到检 测和检验。所要检验物质的光谱范围和光谱分量的相应波长在此可以在相当大的波长范围 内发生变化。光谱仪在依赖于波长各自强度的情况下来检测不同波长的光谱分量，从中可 以推出所检验物质的组成。
背景技术：
本发明研究这种类型光谱仪的校正。在现有技术中，一方面公知的是，通过机械修 正和调整仪器或装置本身对光谱仪或者光谱仪器加以校正。例如W0/2003/067 204公知了 对中阶梯光栅(Echelle)-光谱仪的校正，其中，通过调整间隙布置的间隙宽度，根据其预 定位置进行初级色谱计(Vorchromator)的校正。另外，在现有技术中公知了 在光谱测量的数据的层面上对测量对象的所测得 的光谱和所属物质浓度加以校正在化学计量时，例如从大量所测得的光谱分量中选取 对各自的测量对象在物理上有关联的光谱分量，并且借助这种选取对光谱仪装置执行 校正。在此，在从光谱测量数据的全部所测得的光谱中选取有关联的光谱分量情况下 所公知的校正方法大多利用迭代算法，以便从由所测得的光谱强度组成的矩阵中计算 出主分量。例如，迄今为止在光谱仪校正的框架下为此使用数学方法，如“偏最小二乘 (Partial-Least-Squares)法”，简称PLS方法，或者类似这种类型的迭代算法。这些估计法 用于在欠定的方程组中求解所谓最小化问题的目的。但用于所测得的数据组最小化的公知 方法如PLS方法方面的缺点是，为从所测得的波长总体中选取物理上各自有关联的光谱分 量始终需要依靠专业人士知识。仅通过研究光谱测量的专业人士“手工”才能借助这种公 知的迭代算法进行光谱测量数据的校正。因此，用于校正的这些公知方法因此花费很高的 成本和时间，并且在其校正质量上因人而异。此外，专业人士或专业人士体系迄今为止必要 的介入以很容易导致数据校正中出现错误的估计法为基础。

发明内容
与之相对地，本发明的任务是，提供一种用于校正光谱仪或光谱测量数据的方法 以及系统，所述方法和系统与公知的方法和系统相比进一步得到优化，并且在降低开支的 情况下，提供良好的校正结果。此外，对光谱仪的校正能以高效和可靠的方式在尽可能减少 操纵者对校正质量的影响的情况下实施。该任务依据本发明采用具有权利要求1所述步骤的方法以及具有权利要求7所述 特征的系统得以解决。具有优点的改进方案和构造方案在各从属权利要求中予以说明。依据本发明，为了解决所提到的任务，提出一种用于在化学计量，也就是以统计 学-数学为支持对化学的测量数据进行检验或者其他化学计量过程的框架下对用于测量物质光谱分量的光谱仪加以校正的方法，所述方法利用了用于测量所要检验的物质光谱分 量的光谱仪装置以及利用了校正单元，借助该校正单元以所测得的光谱测量数据为基础， 对光谱仪装置和/或者测量数据实施校正，其中，依据本发明的方法的特征在于如下步骤a)测量所要检验的物质光谱分量X的总体和/或者所属的物质浓度；b)将所测得的光谱分量X的总体作为光谱测量的测量数据以多维系数向量的形 式储存在存储模块内；c)由所测得的光谱分量X的总体通过寄存在校正单元内的自动运行的迭代估计 法，自动提取对各测量过程在物理上有关联的光谱分量Xrel ；d)基于光谱测量数据的步骤C)中提取的、对所要检验的物质物理上有关联的光 谱分量X&，校正所检验的物质或测量对象的所测得的光谱测量的测量数据。通过在步骤C)中从所测得的所有光谱分量X中依据本发明自动进行的提取或选 取各自仅物理上有关联的光谱分量Xrel，为例如在化学计量数据分析的框架下校正所测得 的光谱和相应的物质浓度，不再需要依靠专业人士知识。专业人士及其迄今为止在公知的 这种类型校正法中选取有关联的光谱分量所需的专业人士知识依据本发明通过自动进行 的迭代估计法来替代，基于此，可以自动提取有关联的光谱分量xrel。仅所提取的有关联光 谱分量Xm1能进入所测得的光谱测量数据或者光谱仪装置的在步骤d)中的随后的校正。 按照这种方式，与用于校正迄今为止公知的方法相比明显降低校正的计算开支和花费的时 间。特别是校正质量并未受到依据本发明方法的不利影响或与现有技术中的方法相比甚至 部分有所提高。至少保持不变的校正精度通过依据本发明可以自动和不依靠个别专业人士 实施的校正法得到保证。在例如化学计量框架下的光谱测量中，所测得的光谱分量和所属物质浓度的数目 规则地产生多维系数向量。多维系数向量相当于理论上产生无穷多个的解的欠定方程组。 因此，迄今为止在现有技术中要求的是，通过专业人士的所谓“手工”分别为每次测量选取 有关联的波长或波长范围。这一点现在依据本发明不再需要，因为自动地，也就是无需专业人士的介入对所 测得的光谱分量关联性进行准确估计。通过自动进行的迭代估计法，该方法依据本发明特 别是，但不单单是，基于所谓的贝叶斯(Bayes)推断的方法，可以自动测定与各自测量过程 有关联的光谱分量Xrel,并且因此能以相对少的计算量以及时间消耗来进行测定。利用基于 贝叶斯估计法的依据本发明的新校正法，可以更好地反映物理上的真实性，因为仅对对于 各自的物质在物理上有关联的光谱分量进行校正并且进行进一步的数据分析，也就是说， 仅是对被各物质实际吸收的确定波长加以校正和进一步的数据分析。有关联的波长或光谱 分量的选取依据本发明在无需依靠其他情况下提供的专业人士知识情况下进行，确切 来说，这一点是在相比于迄今公知的这类方法保持或者甚至提高校正质量的情况下进行。此外，采用依据本发明的校正法可以提供如下的数据基础，基于该数据基础，能以 比以往快得多的速度进行后续的测量和校正。依据本发明的方法的主要优点在于，从大量 实际测得的、但部分不相干的或者无关紧要的光谱分量中可以自动提取，也就是选取有关 联的光谱分量。特别是依据本发明的方法能以比以往快得多的速度进行测量，因为仅需分 别测量所选取的波长或波长的范围(光谱分量范围)。按照依据本发明的方法的具有优点的构造方案，将在步骤C)中自动提取或者说选取的有关联光谱分量Xm1与关于所检验的物质的数据共同储存在存储模块内，用于稍后 应用于利用光谱仪装置进行的后续测量和/或者校正过程中。关于所检验的物质的数据 例如是有关联光谱分量Xm1中各所配属的物质浓度。其他数据可以是物质组成、物质描述 或者由其他检验和分析得出的关于所检验物质的信息。通过仅将有关联的光谱分量Xm1与 相应的物质数据共同储存，一种学习型的专业人士知识被作为文件在系统内构建并定期储 存。由此，按照本发明已进行的测量和校正越多，光谱仪测量结果的质量和说服力也就越来 越好。按照依据本发明的方法另一种具有优点的构造方案，在利用光谱仪装置每次测量 后，重复和自动实施步骤a)至d)，或者至少实施步骤b)至d)。按照这种方式，每次测量进 而还有光谱仪的每个测量结果在质量上得到进一步优化。借助依据本发明的方法步骤b) 至d)在每次测量之后自动实施的校正使得在分别与测量对象和所要检验的物质无关的 情况下，至少保持测量结果的质量和校正质量。结果的质量与迄今为止公知的方法相比甚 至得到进一步提高，确切来讲，在每次测量过程之后都得到提高。按照依据本发明的方法与此相关的另一可选择的构造方案，以预先规定的时间间 隔自动实施步骤b)至d)，以对光谱仪或光谱测量的数据进行校正。依据本发明周期性实施 校正过程的优点是可以更快地测量，这是因为不是在每次测量时均须对所提取的有关联 光谱分量Xm1进行校正和计算。按照依据本发明的方法的另一种具有优点的构造方案，在步骤C)中通过寄存在 校正单元内的贝叶斯迭代估计法自动提取，也就是无专业人士的中间介入地提取所要检验 的物质的有关联光谱分量Xrel。通过贝叶斯迭代估计法或者所谓的贝叶斯估计技术，正如在 与其他问题提出相关下也作为“贝叶斯推断(Bayesian hference) ”由专业出版物对于专 业人员公知的那样，依据本发明在迭代期间，在步骤c)中，在随后的回归分析之前移除多 维系数向量趋于零的系数值(所测得的光谱分量/所属的物质浓度)。依据本发明，贝叶 斯估计法或贝叶斯推断的优点是，来自某一测量的所要估计的系数向量的欠定方程组借助 尽可能随机假设确定的概率分布来传递到系数向量的称为“稀疏占据(dtonbesetzt)，，的 解法中。通过提取或移除迭代中趋于零的确定的系数，仅剩下系数向量的在本身的意义上 对于回归分析是有关联的那些数值。用于实施自动校正的计算开支和时间花费依据本发 明由此大大降低。但说服力和校正质量却不受不利影响，因为自动测定的结果以基于可靠 (gefestigt)的统计学假设的贝叶斯方法或贝叶斯推断为基础。检验表明，采用这种方法在 估评估中可以实现更好的说服力，这些估评估用于利用依据本发明提供的步骤提高校正质 量，并且用于改进光谱仪的测量结果。按照依据本发明的方法另一种具有优点的改进方案，基于所提取的所储存的光谱 测量数据以及当前测得的所提取的光谱测量数据和/或者根据基准数据来诊断光谱仪装 置的部件的功能可靠性和/或者老化状态。凭借对部件的功能可靠性或者老化状态的这种 诊断，依据本发明例如可行的是，提早预见光谱仪装置的元件必要的更换。由于不掌握光谱 仪装置部件的功能缺陷或者下降而出现错误的情况由此通过本发明具有优点地得以避免。本发明还涉及一种按权利要求7所述的、用于校正光谱仪的系统。据此，通过本发 明提出一种用在测量所要检验的物质光谱分量的框架下的在化学计量或者化学计量过程 中使用的光谱仪的校正系统，并特别是但不单是具有用于测量所要检验的物质光谱分量的光谱仪装置、用于校正光谱仪装置的校正单元、以及用于储存所测得的和/或者所评估 的光谱测量数据的存储模块，其中，校正系统的特征在于，在校正单元内设置有选取模块， 通过该选取模块可以基于数学迭代法分别自动提取或者说选取物质测量的在物理上有关 联的光谱分量XMl，并且选取模块与存储模块和光谱仪装置连接。依据本发明的校正系统通 过自动行使功能的选取模块，可以基于新的数学迭代法全自动地实施校正过程，而无需依 靠现有技术中在迄今为止这种类型的校正装置上必需的外部专业人士知识。通过专门设置的并与校正单元连接的、其中自动实施数学-统计学仅提取有关联 的光谱分量Xrel的选取模块，可以基于所测得的数据本身实施对光谱仪更准确的校正或者 对测量结果的校正。在此，校正质量一样好或与现有技术中迄今为止所公知的校正法相比 还得到进一步提高。在此，选取模块使用一种特别适用的数学-统计学算法，该算法可以自 动选取或者说自动提取各所测得的光谱测量数据的有关联光谱分量。在此，选取模块内所 储存的迭代估计过程或者估计法可以具有例如是在与本发明的领域无关的其他领域(如 经济学或者统计学)上新开发的不同方式和构成。但对于依据本发明的校正系统来说，重 要的不是所使用的估计法的专门类型，而是选取模块的方式和功能这样实现，即，使得自动 选取有关联的光谱分量以及与光谱仪和校正系统的所属校正单元共同作用成为可能。按照依据本发明的系统的一种具有优点的构成，选取模块借助双向数据线路与存 储模块和/或者光谱仪装置连接。这样做的优点是，系统的部件之间可以快速交换而不浪 费时间。专门为每次测量选取的或提取的有关联光谱分量Xm1可以在校正单元无延迟的情 况下被送去进行测量数据的校正。同时，通过数据线路的双向的功能，可以直接并且同时通 过数据线路将有关联的光谱测量数据传送到光谱仪装置本身，并且从光谱仪装置以新的测 量过程新测量的光谱分量的方式直接并且同时通过数据线路传送返回。作为选择，依据本 发明的系统在各个部件之间也可以具有其他通信路径。例如也可以设想通过无线网、互联 网或者这类网络进行无线数据传送。在这种情况下，校正单元和选取模块在空间上也可与 本身的光谱仪装置分开安置。这样做的优点例如是，可以将具有依据本发明功能自动工作 的所属选取模块的唯一校正单元同时用于多个的光谱仪装置。在依据本发明的校正系统的 部件和元件数目及其定位方面(例如整合或者分开)，可以设想大量的方案，而不会偏离如 权利要求中所限定的本发明框架。按照依据本发明的系统另一种具有优点的构成，用于估计和选取测量的物理上有 关联的光谱测量数据的数学迭代法作为在每次测量后自动在校正单元内执行的程序寄存 在选取模块内。具有用于提取有关联光谱分量的数学算法的程序为此例如采用程序代码实 现，该程序代码分别在对从光谱仪装置的测量中接收的光谱测量数据的应答下自动开始按 照依据本发明的方法的校正。按照依据本发明的系统另一种具有优点的构成，在用于选取在物理上对测量分别 有关联的所提取的光谱分量Xm1的选取模块内的数学迭代算法以按照所谓贝叶斯推断的方 法为基础。贝叶斯推断在本发明的框架下是指所有这样的方法、算法和数学-统计学方法， 所述方法、算法和数学-统计学方法源于数学家托马斯·贝叶斯(Thomas Bayes)，并且其可 以获得否则就欠定的方程组的称为“稀疏占据”的解法，只要一开始，确定的概率分布基于 所寻找的向量值，例如像高斯分布。基于贝叶斯推断的这种算法的例子在后面的实施例说 明中进一步进行说明。
按照依据本发明的系统另一种具有优点的构造方案，设置有存储模块，在该存储 模块中，储存并可以储存所测量物质的光谱测量基准数据以及当前测量的各所提取的有关 联光谱分量XMl。利用对不同物质所储存的光谱测量基准数据，依据本发明的校正系统能够 以所谓交叉验证的方式对测量结果进行检查和校正。对不同物质的光谱分量所储存的基准 数据同样可以基于依据本发明的方法来测定，或者利用光谱仪装置的传统校正方法例如像 所谓的偏最小二乘法(缩写PLS方法)或者利用非线性迭代偏最小二乘(NIPALQ算法来 测定。按照依据本发明的校正系统另一种具有优点的构造方案，存在如下计算装置，借 助该计算装置，通过将所储存的光谱测量的基准数据与当前测量数据之间进行比较可以产 生校正信号，这些校正信号可以作为输入信号输入光谱仪装置的校正单元，以自动用于校 正。在此，计算装置专门适于各必要的光谱测量数据的自动比较、储存和传送。这种适应能 以程序的方式或者通过电子构件之间固化安装的运算来执行。对于本发明来说重要的是， 校正可以基于采用迭代数学方法估计得到的并且缩减到有关联数值的测量数据而自动地 进行，从而专业人士的介入和个性化的例如存在偏差的专业人士知识的影响对校正质量没 有不利影响，并且因此对采用光谱仪装置进行测量时的测量结果没有不利影响。


本发明的其他优点、特征和构造方案从结合附图对优选实施例的下列说明而获 悉。在图中图1示出光谱仪装置的依据本发明的校正系统的实施例；图加示出利用依据本发明的方法根据葡萄酒试样进行光谱测量的测量图线；以 及图2b示出采用依据本发明的方法测量和预计的测量值在与采用按照现有技术的 方法测量和预计的测量值对照下的、属于依照图加测量的验证图线。
具体实施例方式附图中的图1作为示意框图示出光谱仪装置1的依据本发明的校正系统10的实 施例。按照该实施例用于校正光谱仪装置1的系统10作为主要组成部分具有至少一个光 谱仪装置1，该光谱仪装置1用于测量物质4或测量对象和所属的波长及其强度。光谱仪装 置1可以是任意类型的光谱仪装置。依据本发明特别是在化学计量中和在化学计量数据分 析时常规使用的光谱仪装置。依据本发明，为校正光谱测量的数据，也就是物质4的所要测 量的光谱分量X和所属的物质浓度而设置有校正单元2，该校正单元2采用新型方法运行， 用以自动校正数据或光谱仪装置1。校正单元2在这里通过数据线路7与光谱仪装置1连接。校正单元2具有选取模 块5，用于从所测得的光谱测量数据X中自动提取有关联的光谱分量Xrel。各对于测量特殊 物质4在物理上有关联的光谱分量Xm1通过选取模块5依据本发明自动获得，也就是说，从 全部测量数据X中无需专业人士介入地进行提取。为此目的在该实施例中，校正单元2的 选取模块5使用作为所谓的贝叶斯推断公知的数学-统计学方法。该方法在所示的实施例 中以算法的方式作为程序模块寄存在选取模块5内。选取模块5自动地由所测得的光谱分量X获得对于各自的测量过程和各自的测量对象或物质4有关联的光谱测量数据XMl，随后 将该光谱测量数据储存在存储模块3内。作为物理上有关联的光谱分量在本说明书的框架 下是指各物质吸收光的那些光谱或波长。仅这些在选取模块5内判定为有关联的光谱分量 Xrel随后用于校正光谱仪系统10。在本发明所示的实施例中，还存在计算装置6，该计算装 置6作为人/机接口可以输入程序和/或者附加数据。采用依据本发明用于校正光谱仪装 置1的系统10，可以在降低计算开支和时间的情况下全自动校正，而无需依靠迄今为止现 有技术中必需的专业人士知识和相应的专业人士。但校正的质量却得到保持或与迄今为止 所公知的方法相比还有所提高。利用在选取模块5内基于贝叶斯推断和相应算法或程序方 法的特定选取方法，从原始测量的光谱分量X中自动提取连续迭代时趋于零的数值，从而 仅剩下有关联的光谱分量Xrel。在选取模块5后面的依据本发明的方法下面借助举例参照 相应的数学基础进行说明。贝叶斯数学统计学方法在图1校正系统10框架下的使用和变换 (Umsetzung)在此可以按照不同的方式进行，其中，与依据本发明的使用情况的相应配合因 此各自执行对光谱仪装置的校正。在化学计量中以及为校正采用光谱仪装置测量的光谱以及所属的物质浓度，迄今 为止在现有技术中必须依靠专业人士知识。专业人士需要从物质浓度或光谱分量的大量测 量数值中选取有关联的测量数据。专业人士借助光谱仪图线可以各自选取有关联的光谱分 量或光谱的范围，并且在此基础上对装置和测量结果执行所谓的“手工”校正。此外，在现有技术中公知的是，作为对专业人士知识的补充使用所谓的数学-统 计学方法。例如，化学计量中为校正所测得的光谱迄今为止使用偏最小二乘法，缩写PLS方 法。在详细探讨依据本发明用于选取光谱测量的有关联测量数据的方法之前，为更好理解， 对现有技术中迄今为止所使用的按照PLS方法进行所测得的光谱校正的方法进行介绍。校正光谱测量的数据时，数据首先作为线性方程组存在y = Xw(1)这种线性方程组必须解出来，其中，矩阵X按行包含测量对象或物质4上所测得的 光谱。矩阵X具有N*M维，其中，N表示所测得的光谱或光谱分量的数目并且M表示所测得 的波长的数目。在光谱仪校正的框架下校正的物质浓度包含在N维的向量y内。在用于实 现校正的过程中，目标是，以如下方式估计N维系数向量w，S卩，使方差最小化。因此这是一 种数学最小化问题，该最小化问题可以采用下列方程式( 表达e = I y-Xw |2 — min(2)但在此，正常情况下在光谱测量的测量时存在的问题是，所测得的波长的数目M 大大高于所测得的光谱的数目N。这一点意味着，所要解的方程数目小于所要估计的数值 对系数的数目。上面的方程组(2)因此在数学上是欠定的，并且在原则上具有无穷多个解。 现有技术中所公知的PLS (Partial-Least-Squares (偏最小二乘法))方法通过将矩阵X因 数化为所谓的主分量来解决该问题。校正时然后仅利用很少的主分量，由此，上面所提到的最小化问题在该于是有限 的空间内可以明确地解出。现有技术中用于计算PLS解的迭代算法的例子是所谓的NIPALS( ^ip-non-linear iterative partial least squares) ° MM4'it3 W技术中所公知的这种方法(PLS或NIPALS)的缺点是，不能在保持校正质量的情况下借助光 谱仪装置自动选取某一测量的有关联波长或光谱分量。也就是说，如果波长范围在按照现有技术进行这种测量和校正时没有手工地由专业人士来限制，那么PLS校正的结果在光谱 仪装置上的这种应用情况下始终是全占据(vollbesetzt)的系数向量w，其量值均不等于 零，并因此在校正单元内进行校正时必须始终考虑到所有波长的光谱分量。这一点导致很 高的计算开支和很长的校正持续时间。但按照现有技术的这种方法的最大缺点是，采用所 公知的这些校正方法不能自动实施校正，也就是不能在无需依靠专业人士及其相应的专业 知识情况下进行校正。本发明按照下列方式解决该问题为找到其中量值(其与不关联的波长对应)消 失的系数向量w，在校正单元2专门配合的选取模块5(参照图1)内使用新型方法仅保留 系数向量w内涉及有关联波长的量值。换句话说，将与在所检验的各情况下不关联的波长 对应的量值从向量中清除。数学上这一点意味着，系数向量w内仅那些与有关联波长对应 的量值应不等于零。这种解法称为“稀疏占据”(英语sparse)。依据本发明，这一点在校 正系统10的选取模块5内采用按照数学家托马斯·贝叶斯的所谓贝叶斯推断来解决。在 此，假设所寻找的系数向量w通过确定的概率分布P产生。依据本发明的选取标准例如能以下列数学假设和方法步骤为基础假设系数向量 W通过所产生的高斯分布在统计学上确定
权利要求
1.用于在化学计量或者化学计量过程的框架下对用于测量物质的光谱分量的光 谱仪进行校正的方法，所述方法利用用于测量所要检验的物质的光谱分量的光谱仪装 置(1)以及校正单元O)，借助所述校正单元(2)基于所测得的光谱测量数据对所述光谱仪 装置(1)和/或者测量数据进行校正，其特征在于如下步骤a)测量所要检验的物质(4)的光谱分量X的总体和/或者所属的物质浓度；b)将所测得的光谱分量X的总体作为光谱测量的测量数据以多维系数向量的形式储 存在存储模块(3)内；c)从所测得的光谱分量X的总体中，通过寄存在所述校正单元O)内的自动运行的迭 代估计法，自动提取对于相应的测量过程在物理上有关联的光谱分量Xrel ；d)基于光谱测量数据的在步骤c)中提取的对于所要检验的物质(4)在物理上有关联 的光谱分量X&，为所检验的物质⑷校正所测得的光谱测量的测量数据。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于将在步骤c)中自动提取的有关联的光谱分量 Xrel与关于所检验的物质(4)的数据共同储存在存储模块(3)内，用于稍后应用于利用所述 光谱仪装置(1)进行的后续测量中。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于在每次利用所述光谱仪装置(1)进行测 量后，重复且自动地实施步骤b)至d)。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于以预先规定的时间间隔自动实施步骤 b)至 d)。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在步骤c)中通过寄存在所述校正单 元(2)内的贝叶斯迭代估计法来自动提取所要检验的物质(4)的有关联的光谱分量Xrel，通 过所述贝叶斯迭代估计法在迭代期间，在回归分析之前移除所述多维系数向量的趋于零的 系数值。
6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于基于所储存的被提取的光谱测量数据 和当前所测量的被提取的光谱测量数据和/或者根据基准数据，对所述光谱仪装置(1)的 部件的功能可靠性和/或者老化状态进行诊断。
7.用于在测量所要检验的物质的光谱分量的框架下对在化学计量或者化学计量 过程中使用的光谱仪进行校正的系统(10)，所述系统(10)具有用于测量所要检验的物质 (4)的光谱分量X的光谱仪装置(1)、用于校正所述光谱仪装置(1)的校正单元(2)，以及用 于储存所测得的和/或者所评估的光谱测量数据的存储模块(3)，其特征在于，在所述校正 单元( 内设置有选取模块(5)，通过所述选取模块( 能够基于数学迭代法自动提取测量 的各在物理上有关联的光谱分量Xrel，并且所述选取模块( 与所述存储模块( 和所述光 谱仪装置(1)连接。
8.按权利要求7所述的系统(10)，其特征在于，所述选取模块(5)通过双向数据线路 与所述存储模块C3)和/或者所述光谱仪装置(1)连接。
9.按权利要求7或8所述的系统(10)，其特征在于，所述数学迭代法作为在每次测量 后自动在所述校正单元O)内执行的程序寄存在所述选取模块(5)内。
10.按权利要求7至9之一所述的系统(10)，其特征在于，在所述选取模块(5)内的数 学迭代算法以依照贝叶斯推断的方法为基础。
11.按权利要求7至10之一所述的系统(10)，其特征在于，设置有如下的存储模块 (3)，在该储存模块C3)中，储存和能储存有所测量的物质(4)的光谱测量基准数据以及当 前测量的各所提取的有关联的光谱分量XMl。
12.按权利要求7至11之一所述的系统(10)，其特征在于，存在如下的计算装置(6)， 借助所述计算装置(6)，通过将所储存的光谱测量基准数据与当前测量数据之间进行比较， 能够产生校正信号，所述校正信号能够作为输入信号输入所述光谱仪装置(1)的所述校正 单元O)中，以自动用于校正。
全文摘要
提出一种用于在化学计量或者化学计量过程的框架下对用于测量物质(4)的光谱分量的光谱仪进行校正的系统以及方法，所述方法利用了用于测量所要检验的物质(4)光谱分量的光谱仪装置(1)以及具有校正单元(2)，借助该校正单元(2)基于所测得的光谱测量数据对光谱仪装置和/或者测量数据实施校正，其特征在于如下步骤a)测量所要检验的物质(4)光谱分量X的总体和/或者所属的物质浓度；b)将所测得的光谱分量X的总体作为光谱测量的测量数据以多维系数向量的形式储存在存储模块(3)内；c)从所测得的光谱分量X的总体中通过寄存在校正单元(2)内自动运行的迭代估计法自动提取对于各自的测量过程在物理上有关联的光谱分量Xrel；d)基于在光谱测量数据的步骤c)中提取的对于所检验的物质(4)在物理上有关联的光谱分量Xrel，校正所检验的物质(4)的所测得的光谱测量的测量数据。
文档编号G01J3/28GK102057261SQ200980121994
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月3日 优先权日2008年6月10日
发明者埃丹·安杰利奇, 托马斯·阿尔伯 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司