基于ATR模式的物质成分鉴别方法、装置和计算机设备与流程

文档序号:15075750发布日期:2018-08-01 01:31阅读:277来源:国知局

本申请涉及成分检测技术领域,特别是涉及一种基于atr模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质。



背景技术:

太赫兹波是指频率在0.1thz(太赫兹)-10thz、波长范围在0.03mm(毫米)-30mm之间的电磁波,其波段位于微波与红外之间,穿透力强。随着太赫兹时域光谱技术的出现,太赫兹波可用于对物质进行指纹识别。

采用太赫兹波对物质进行指纹识别的方式一般有三种:透射模式、反射模式以及atr(attenuatedtotalreflection衰减全反射)模式,常用的是atr模式。如图1所示,飞秒激光(fslaser)经过分束片bs被一分为二,一路作为探测光,一路作为泵浦光,泵浦光辐射在太赫兹波发生器(thzemitter)上使产生太赫兹波(thzwave);atr模式下,将物质(如图1中的sample)放置在atr模块上,太赫兹波射入atr模块、经过atr模块全反射产生倏逝波,倏逝波经空气传播由探测器(thzdetector)接收。传统的采用太赫兹波对物质进行鉴别的方式大多是采用atr模式,对atr模式下探测器接收的信号进行分析以确定物质成分。然而,atr模式下采集的信号一般比透射模式的弱,直接根据atr模式获取的信号进行分析容易出现大的误差,使得物质鉴别准确性低。



技术实现要素:

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高成分鉴别准确性的基于atr模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种基于atr模式的物质成分鉴别方法,所述方法包括:

采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号;

获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号;

根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息;

对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。

一种基于atr模式的物质成分鉴别装置,所述装置包括:

参考信号采集模块,用于采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号;

检测信号获取模块,用于获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号;

光谱信息获取模块,用于根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息;

对比分析模块,用于对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。

一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号;

获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号;

根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息;

对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。

一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号;

获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的所述atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号;

根据所述参考信号和所述检测信号获取所述被测物质的光谱信息;

对比所述被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到所述被测物质的成分。

上述基于atr模式的物质成分鉴别方法、装置、计算机设备和存储介质,参考信号是太赫兹波照射未放置物质的atr模块所得到的全反射信号,检测信号是太赫兹波照射放置被测物质的atr模块所得到的全反射信号,根据参考信号和检测信号可以获取被测物质的光谱信息,然后对比被测物质的光谱信息和预存的标准品的光谱信息,根据对比结果分析得到被测物质的成分。由于引入了标准品的光谱信息作为参照对象,以两种光谱信息对比的方式鉴别成分,准确性更高,从而可提高物质成分鉴别的准确性。

附图说明

图1为atr模式采用太赫兹波进行测量的工作原理示意图;

图2为一个实施例中基于atr模式的物质成分鉴别方法的流程示意图;

图3为一个实施例中根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息的流程示意图;

图4为另一个实施例中基于atr模式的物质成分鉴别方法的流程示意图;

图5为一实施例中葡萄糖和一水葡萄糖的吸收谱示意图;

图6为一实施例中含有葡萄糖的粉末和含有一水葡萄糖的粉末的吸收谱示意图;

图7为一个实施例中基于atr模式的物质成分鉴别装置的结构框图;

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种基于atr模式的物质成分鉴别方法,以该方法应用于终端为例进行说明,包括以下步骤:

s110:采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号。

atr模块是一种用于实现衰减全反射的器件。例如图1所示的atr模块为硅晶体材料的道威棱镜,以35度角度切割产生,也就是道威棱镜的两个底角是35度,为了安装方便也可以把三角棱镜切割成等腰梯形棱镜。步骤s110中太赫兹波照射的atr模块是没有放置物质的atr模块,比如图1中的atr模块上没有放置sample。全反射信号是指atr模式下太赫兹波经全反射产生的倏逝波。具体地,终端可以是从探测器采集太赫兹波照射atr模块时的全反射信号并作为参考信号。

s130:获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号。

被测物质是对太赫兹波有吸收的、需要被鉴别成分的物质。例如,被测物质可以是固态的糖类。具体地,被测物质以粉末状覆盖在atr模块表面,施加压力使被测物质与atr模块表面紧密接触。太赫兹波射入atr模块后,在atr模块与被测物质的分界面产生全反射。具体地,终端可以是从探测器采集太赫兹波照射放置有被测物质的atr模块时的全反射信号并作为检测信号。

s150:根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息。

光谱信息是用于反映太赫兹波被吸收频段的信息;获取被测物质的光谱信息,可以从光谱信息获知被测物质对哪个频率的太赫兹波有吸收。具体地,终端可以对比参考信号和检测信号的差异得到光谱信息。

s170:对比被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到被测物质的成分。

标准品是可以吸收太赫兹波的已知物质。多个标准品的光谱信息预先获取并存储。具体地,终端可以是将被测物质的光谱信息与预存的多个标准品的光谱信息进行比较,根据比较结果分析被测物质中是否含有对应的标准品,从而鉴别被测物质的成分。

上述基于atr模式的物质成分鉴别方法中,参考信号是太赫兹波照射未放置物质的atr模块所得到的全反射信号,检测信号是太赫兹波照射放置被测物质的atr模块所得到的全反射信号,根据参考信号和检测信号可以获取被测物质的光谱信息,然后对比被测物质的光谱信息和预存的标准品的光谱信息,根据对比结果分析得到被测物质的成分。由于引入了标准品的光谱信息作为参照对象,以两种光谱信息对比的方式鉴别成分,准确性更高,从而可提高物质成分鉴别的准确性。

此外,传统的使用透射模式鉴别对于太赫兹波有较强吸收的物质时,可能出现光谱数据饱和,不便分析。因此采用透射模式进行太赫兹波照射前需要先将被测物质烘干、研磨、过筛并与不吸收太赫兹波的物质进行混合研磨,过程繁琐且浪费时间,如果研磨不均匀还会造成局部浓度较大、粒径较大而对太赫兹波有一定的散射影响,光谱数据不准确。而本申请的基于atr模式的物质成分鉴别方法采用atr模式,atr模式对鉴别较强吸收太赫兹波的物质或较弱吸收太赫兹波的物质均适用,不会有明显光谱数据饱和,相比透射模式可省去对被测物质混合研磨的操作,节省操作时间,且可避免混合研磨不均匀可能带来的误差,使得测量数据更准确,从而对物质成分的鉴别更准确。

在一个实施例中,参考图3,步骤s150包括步骤s151至步骤s153。

s151:对参考信号进行傅立叶变换得到第一频域信号。

参考信号是时域信号,通过对参考信号进行傅立叶变换从而将时域变换到频域。

s152:对检测信号进行傅立叶变换得到第二频域信号。

检测信号是时域信号,通过对检测信号进行傅立叶变换从而将时域变换到频域。

s153:比较第一频域信号和第二频域信号得到被测物质的光谱信息。

第一频域信号是atr模块未放置物质进行atr模式测试所对应得到的频域信号,第二频域信号是atr模块放置被测物质进行atr模式测试所对应得到的频域信号,比较第一频域信号和第二频率信号的差异可得到被测物质吸收太赫兹波的频率点,从而得到反映太赫兹波被吸收频段的光谱信息。

通过将时域的参考信号和检测信号转换为频域的第一频域信号和第二频域信号,便于比较参考信号和检测信号之间的差异。

在一个实施例中,第一频域信号和第二频域信号为以频率为横坐标值、以吸收系数为纵坐标值的曲线。步骤s153包括:比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值;根据各差值生成吸收谱,得到被测物质的光谱信息。即,本实施例中,光谱信息为吸收谱。

由于被测物质对太赫兹波的吸收作用,参考信号和检测信号之间对应同一频率的吸收系数会存在差异。比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值,即计算第一频域信号的曲线和第二频域信号的曲线在纵坐标方向的幅度差。每个频率对应一个差值,具体地,根据各差值生成吸收谱可以包括:在以频率为横坐标、差值为纵坐标的直角坐标系中,依次连接各频率所对应差值的点得到曲线形式的吸收谱。

可以理解,在其他实施例中,光谱信息还可以为其他形式的信息,比如,步骤s153包括:比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值;根据各差值生成吸收谱;提取吸收谱中的波峰,并获取波峰所对应的频率得到光谱信息。

在一个实施例中,被测物质的光谱信息包括被测物质的特征吸收峰所对应的频率,标准品的光谱信息包括标准品的特征吸收峰所对应的频率。其中,特征吸收峰是吸收谱中的波峰。一个吸收谱可以有多个特征吸收峰,即被测物质的光谱信息可以对应包括多个特征吸收峰的频率。

本实施例中,步骤s170包括:计算被测物质的特征吸收峰所对应的频率和预存的多个标准品的特征吸收峰所对应的频率之差得到差值;鉴别得到被测物质的成分包括在预设范围内的差值所对应的标准品。

计算差值可以是将被测物质的特征吸收峰所对应的频率减去标准品的特征吸收峰所对应的频率,也可以是将标准品的特征吸收峰所对应的频率减去被测物质的特征吸收峰所对应的频率。对应地,差值可以是正值也可以是负值,预设范围为以预设的负数值为最小值、预设的正数值为最大值的数值范围。特征吸收峰能准确反映对太赫兹波的吸收;通过根据被测物质和标准品各自的特征吸收峰所对应的频率进行比较分析,以鉴别被测物质是否包含标准品,准确性高。

其中,预设范围可以根据实际需要具体设置。本实施例中,预设范围的最小值为发射太赫兹波的太赫兹光谱仪的分辨率的负值,预设范围的最大值为发射太赫兹波的太赫兹光谱仪的分辨率的正值,鉴别准确性高。

具体地,若被测物质的特征吸收峰所对应的频率与多个标准品的特征吸收峰所对应的频率的差值均在预设范围内,则被测物质的成分有多种。例如,被测物质的特征吸收峰有两个,分别对应频率为x1和x2;一个标准品a的特征吸收峰所对应的频率为y1,另一个标准品b的特征吸收峰所对应的频率为z1;x1与y1的差值在预设范围内,x2与z1的差值在预设范围内。那么可以鉴别得到被测物质的成分包括标准品a和标准品b。

在一个实施例中,参考图4,步骤s170之前,还包括步骤s101至步骤s103。本实施例中,步骤s101至步骤s103在步骤s110之前执行,可以理解,在其他实施例中,步骤s101至步骤s103也可以在步骤s110之后执行,只要在步骤s170之前即可。

s101:采集透射模式下太赫兹波穿透未放置标准品的样品存放装置时探测器接收的信号,得到无样品透射信号。

样品存放装置是用于放置物质的装置。具体地,样品存放装置可以由对太赫兹波不吸收的材料制成,以免造成干扰。透射模式下,物质放置在样品存放装置内,太赫兹波透过物质后由探测器接收信号。

s102:采集透射模式下太赫兹波穿透放置在样品存放装置内的标准品时探测器接收的信号,得到对应标准品的有样品透射信号。

标准品有多个;分别对各个标准品采用透射模式进行太赫兹波透射,采集得到各标准品的有样品透射信号。

s103:根据无样品透射信号和各标准品的有样品透射信号,分别获取对应标准品的光谱信息并存储。

通过对标准品采用透射模式进行测量,测量得到的标准品的光谱信号准确性高,从而以透射模式下标准品的光谱信息作为参照对象、与被测物质的光谱信息进行对比,可以进一步提高被测物质成分鉴别的准确性。

具体地,步骤s103中,根据无样品透射信号和标准品的有样品透射信号获取对应标准品的光谱信息的具体实现方式与步骤s150根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息类似,也是先分别对无样品透射信号和标准品的有样品透射信号进行傅立叶变换得到频域信号,再比较两者的频域信号得到标准品的光谱信息,在此不做赘述。

在一个实施例中,标准品为由纯物质和不吸收太赫兹波的物质按照质量比1:4混合得到的物质。

其中,纯物质是不掺杂其他物质的纯净物。纯物质的浓度高,如果直接以纯物质进行透射模式的测量,会出现光谱数据饱和、特征吸收峰偏移等情况,测量出现偏差。通过按照质量比1:4将纯物质与不吸收太赫兹波的物质混合,使纯物质浓度降低,避免出现特征吸收峰偏移的情况,可提高透射模式测量的准确性。具体地,不吸收太赫兹波的物质可以为聚乙烯。

应该理解的是,虽然图2-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

为验证上述基于atr模式的物质成分鉴别方法的准确性,采用葡萄糖和一水葡萄糖进行测试试验,说明如下:

(1)准备标准品:准备葡萄糖和一水葡萄糖的高纯试剂,按质量比1:4掺杂聚乙烯,直接使用13mm直径的模具压片制成厚度约为2mm左右的均匀薄片。

(2)透射模式测量:此处所用仪器为terapulse_4000,首先选择模式为透射模式,设置平均次数为1000,充氮气,依次获取标准品的葡萄糖和标准品的一水葡萄糖的吸收谱并存储得到标准品的光谱信息。如图5所示,s1为葡萄糖的吸收谱,s2为一水葡萄糖的吸收谱,可以看到葡萄糖与一水葡萄糖对于太赫兹波的吸收差异明显,葡萄糖只在1.44thz位置有明显尖锐的特征吸收峰,而一水葡萄糖在1.82thz、1.98thz、2.46thz位置均有明显尖锐的特征吸收峰。

(3)atr模式测量:使用如图1所示的atr模块,分别在atr模块表面覆盖含有葡萄糖的粉末和含有一水葡萄糖的粉末,并施加压力使粉末与atr模块表面紧密接触,分别进行atr模式测量。太赫兹波从右水平辐射在atr模块上,以θ角入射在atr模块与被测物质的接触界面。当nsisinθ>=1时,太赫兹波在atr模块与被测物质分界面产生全反射,其中nsi为atr模块的折射率。测量得到含有葡萄糖的粉末和含有一水葡萄糖的吸收谱如图6所示,s3为含有葡萄糖粉末的吸收谱,s4为含有一水葡萄糖粉末的吸收谱。可以明显观察到在1.435thz位置,含有葡萄糖粉末的吸收谱出现了与图5中葡萄糖的吸收谱一样的特征吸收峰;含有一水葡萄糖的粉末则是在1.765thz位置出现了与图5中一水葡萄糖在1.82thz位置一致的特征吸收峰。根据这两个特征吸收峰的差异可以判别被测的粉末是含有葡萄糖还是一水葡萄糖。

在一个实施例中,如图7所示,提供了一种基于atr模式的物质成分鉴别装置,包括:参考信号采集模块110、检测信号获取模块130、光谱信息获取模块150和对比分析模块170,其中:

参考信号采集模块110用于采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号。

检测信号获取模块130用于获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号。

光谱信息获取模块150用于根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息。

对比分析模块170用于对比被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到被测物质的成分。

上述基于atr模式的物质成分鉴别装置,参考信号采集模块110采集的参考信号是太赫兹波照射未放置物质的atr模块所得到的全反射信号,检测信号获取模块130获取的检测信号是太赫兹波照射放置被测物质的atr模块所得到的全反射信号,光谱信息获取模块150根据参考信号和检测信号可以获取被测物质的光谱信息,然后对比分析模块170对比被测物质的光谱信息和预存的标准品的光谱信息,根据对比结果分析得到被测物质的成分。由于引入了标准品的光谱信息作为参照对象,以两种光谱信息对比的方式鉴别成分,准确性更高,从而可提高物质成分鉴别的准确性。

此外,相比于透射模式进行鉴别的方式,本申请的基于atr模式的物质成分鉴别装置可省去对被测物质混合研磨的操作,节省操作时间,且可避免混合研磨不均匀可能带来的误差,使得测量数据更准确,从而对物质成分的鉴别更准确。

在一个实施例中,光谱信息获取模块150包括第一变换单元(图未示)、第二变换单元(图未示)和频域分析单元(图未示)。第一变换单元用于对参考信号进行傅立叶变换得到第一频域信号。第二变换单元用于对检测信号进行傅立叶变换得到第二频域信号。频域分析单元用于比较第一频域信号和第二频域信号得到被测物质的光谱信息。

通过将时域的参考信号和检测信号转换为频域的第一频域信号和第二频域信号,便于比较参考信号和检测信号之间的差异。

在一个实施例中,第一频域信号和第二频域信号为以频率为横坐标值、以吸收系数为纵坐标值的曲线。频域分析单元比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值;根据各差值生成吸收谱,得到被测物质的光谱信息。即,本实施例中,光谱信息为吸收谱。

可以理解,在其他实施例中,光谱信息还可以为其他形式的信息,比如,频域分析单元比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值;根据各差值生成吸收谱;提取吸收谱中的波峰,并获取波峰所对应的频率得到光谱信息。

在一个实施例中,被测物质的光谱信息包括被测物质的特征吸收峰所对应的频率,标准品的光谱信息包括标准品的特征吸收峰所对应的频率。对比分析模块170计算被测物质的特征吸收峰所对应的频率和预存的多个标准品的特征吸收峰所对应的频率之差得到差值;鉴别得到被测物质的成分包括在预设范围内的差值所对应的标准品。

特征吸收峰能准确反映对太赫兹波的吸收;通过根据被测物质和标准品各自的特征吸收峰所对应的频率进行比较分析,以鉴别被测物质是否包含标准品,准确性高。

其中,预设范围可以根据实际需要具体设置。本实施例中,预设范围的最小值为发射太赫兹波的太赫兹光谱仪的分辨率的负值,预设范围的最大值为发射太赫兹波的太赫兹光谱仪的分辨率的正值,鉴别准确性高。

在一个实施例中,基于atr模式的物质成分鉴别装置还包括数据预存模块(图未示),用于采集透射模式下太赫兹波穿透未放置标准品的样品存放装置时探测器接收的信号,得到无样品透射信号;采集透射模式下太赫兹波穿透放置在样品存放装置内的标准品时探测器接收的信号,得到对应标准品的有样品透射信号;根据无样品透射信号和各标准品的有样品透射信号,分别获取对应标准品的光谱信息并存储。

通过对标准品采用透射模式进行测量,测量得到的标准品的光谱信号准确性高,从而以透射模式下标准品的光谱信息作为参照对象、与被测物质的光谱信息进行对比,可以进一步提高被测物质成分鉴别的准确性。

在一个实施例中,标准品为由纯物质和不吸收太赫兹波的物质按照质量比1:4混合得到的物质。通过按照质量比1:4将纯物质与不吸收太赫兹波的物质混合,使纯物质浓度降低,避免出现特征吸收峰偏移的情况,可提高透射模式测量的准确性。具体地,不吸收太赫兹波的物质可以为聚乙烯。

关于基于atr模式的物质成分鉴别装置的具体限定可以参见上文中对于基于atr模式的物质成分鉴别方法的限定,在此不再赘述。上述基于atr模式的物质成分鉴别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于atr模式的物质成分鉴别方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号;获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号;根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息;对比被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到被测物质的成分。

上述计算机设备,实现了上述基于atr模式的物质成分鉴别方法,同理可提高物质成分鉴别的准确性。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:对参考信号进行傅立叶变换得到第一频域信号;对检测信号进行傅立叶变换得到第二频域信号;比较第一频域信号和第二频域信号得到被测物质的光谱信息。

在一个实施例中,第一频域信号和第二频域信号为以频率为横坐标值、以吸收系数为纵坐标值的曲线。处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值;根据各差值生成吸收谱,得到被测物质的光谱信息。

在一个实施例中,被测物质的光谱信息包括被测物质的特征吸收峰所对应的频率,标准品的光谱信息包括标准品的特征吸收峰所对应的频率。处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:计算被测物质的特征吸收峰所对应的频率和预存的多个标准品的特征吸收峰所对应的频率之差得到差值;鉴别得到被测物质的成分包括在预设范围内的差值所对应的标准品。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:采集透射模式下太赫兹波穿透未放置标准品的样品存放装置时探测器接收的信号,得到无样品透射信号;采集透射模式下太赫兹波穿透放置在样品存放装置内的标准品时探测器接收的信号,得到对应标准品的有样品透射信号;根据无样品透射信号和各标准品的有样品透射信号,分别获取对应标准品的光谱信息并存储。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

采集atr模式下太赫兹波照射atr模块时探测器接收的全反射信号,得到参考信号;获取atr模式下太赫兹波照射放置有被测物质的atr模块时探测器接收的全反射信号,得到检测信号;根据参考信号和检测信号获取被测物质的光谱信息;对比被测物质的光谱信息和预存的多个标准品的光谱信息得到被测物质的成分。

上述计算机可读存储介质,实现了上述基于atr模式的物质成分鉴别方法,同理可提高物质成分鉴别的准确性。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对参考信号进行傅立叶变换得到第一频域信号;对检测信号进行傅立叶变换得到第二频域信号;比较第一频域信号和第二频域信号得到被测物质的光谱信息。

在一个实施例中,第一频域信号和第二频域信号为以频率为横坐标值、以吸收系数为纵坐标值的曲线。计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:比较相同频率下第一频域信号和第二频域信号之间吸收系数的差值;根据各差值生成吸收谱,得到被测物质的光谱信息。

在一个实施例中,被测物质的光谱信息包括被测物质的特征吸收峰所对应的频率,标准品的光谱信息包括标准品的特征吸收峰所对应的频率。计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:计算被测物质的特征吸收峰所对应的频率和预存的多个标准品的特征吸收峰所对应的频率之差得到差值;鉴别得到被测物质的成分包括在预设范围内的差值所对应的标准品。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:采集透射模式下太赫兹波穿透未放置标准品的样品存放装置时探测器接收的信号,得到无样品透射信号;采集透射模式下太赫兹波穿透放置在样品存放装置内的标准品时探测器接收的信号,得到对应标准品的有样品透射信号;根据无样品透射信号和各标准品的有样品透射信号,分别获取对应标准品的光谱信息并存储。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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