(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210198367.3 (22)申请日 2022.03.01 (71)申请人 中南大学 地址 410083 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 阳春华　程菲　朱红求　李勇刚　 周灿　万奇龙　 (74)专利代理 机构 长沙启昊知识产权代理事务 所(普通合伙) 4326 6 专利代理师 谢珍贵 (51)Int.Cl. G01J 3/10(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/31(2006.01) (54)发明名称 一种光谱检测光源功率优化方法和系统 (57)摘要 本申请公开了一种光谱检测光源功率优化 方法和系统， 该方法包括： 分析不同的光功率对 光谱检测的影 响， 获取受光功率影 响最大的至少 一个光谱信号指标； 以光功率百分比为决策变 量， 根据所述至少一个光谱信号指标的优化指标 设置多目标优化模型； 基于所述多目标优化模 型， 运用多目标粒子群优化方式得到多个帕累托 最优解； 根据最优解选择策略， 从所述多个帕累 托最优解中选择所述至少一个光谱信号指标作 为一个整体最优时对应的光源功率为最优功率。 通过本申请解决了现有技术中难以保证光源功 率选择的有效性的问题， 从而提高了光源功率选 择的有效性， 提高了 检测精度。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114777920 A 2022.07.22 CN 114777920 A 1.一种光谱检测光源功率优化方法， 其特 征在于， 包括： 分析不同的光功率对光谱检测的影响， 获取受光功率影响最大的至少一个光谱信号指 标； 以光功率百分比为决策变量， 根据 所述至少一个光谱信号指标的优化指标设置多目标 优化模型； 基于所述多目标优化模型， 运用多目标 粒子群优化方式得到多个帕累托 最优解； 根据最优解选择策略， 从所述多个帕累托最优解中选择所述至少一个光谱信号指标作 为一个整体最优时对应的光源功率 为最优功率。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 选择所述至少一个光谱信号指标作为一个 整体最优时对应的光源功率 为最优功率包括： 配置所述至少一个光谱信号指标中的每一个光谱信号指标的权 重； 根据所述每一个光谱信号指标的权重确定所述至少一个光谱信号指标作为一个整体 最优时对应的光源功率； 将作为一个整体最优时对应的光源功率作为所述 最优功率。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 所述至少一个光谱信号指标包括： 相关 性偏差和有效波长丰富度， 其中， 所述相关性偏差越小则越优， 所述有效波长丰富度越大则 越优。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 计算相关性偏差， 其中， 对于每一个光源功率下的光谱数据， 计算各个波长点下， 待测 物质浓度与吸光度的皮尔逊相关系数， 形成全光谱波长点下的皮尔逊相关系数曲线。 然后， 计算关注波长段的皮尔逊相关系 数曲线， 与R＝1直线的欧式距离， 获得光谱波段的线性相 关性偏差 。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 计算有效波长丰富度， 其中， 统计光谱中吸光度大于0.2的连续光谱波长段中包含总波 长点个数； 吸光度大于0.2的连续光谱波长段中包含的有效波长点越多， 所述有效波长丰富 度则越优。 6.一种光谱检测光源功率优化系统， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于分析不同的光功率对光谱检测的影响， 获取受光功率影响最大的至少 一个光谱信号指标； 设置模块， 用于以光功率百分比为决策变量， 根据所述至少一个光谱信号指标的优化 指标设置多目标优化模型； 求解模块， 用于基于所述多目标优化模型， 运用多目标粒子群优化方式得到多个帕累 托最优解； 选择模块， 用于根据最优解选择策略， 从所述多个帕累托最优解中选择所述至少一个 光谱信号指标作为 一个整体最优时对应的光源功率 为最优功率。 7.根据权利要求6所述的系统， 其特 征在于， 所述选择模块用于： 配置所述至少一个光谱信号指标中的每一个光谱信号指标的权 重； 根据所述每一个光谱信号指标的权重确定所述至少一个光谱信号指标作为一个整体 最优时对应的光源功率；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114777920 A 2将作为一个整体最优时对应的光源功率作为所述 最优功率。 8.根据权利要求6或7所述的系统， 其特征在于， 所述至少一个光谱信号指标包括： 相关 性偏差和有效波长丰富度， 其中， 所述相关性偏差越小则越优， 所述有效波长丰富度越大则 越优。 9.根据权利要求8所述的系统， 其特 征在于， 所述获取模块用于： 计算相关性偏差， 其中， 对于每一个光源功率下的光谱数据， 计算各个波长点下， 待测 物质浓度与吸光度的皮尔逊相关系数， 形成全光谱波长点下的皮尔逊相关系数曲线。 然后， 计算关注波长段的皮尔逊相关系 数曲线， 与R＝1直线的欧式距离， 获得光谱波段的线性相 关性偏差 。 10.根据权利要求8所述的系统， 其特 征在于， 所述获取模块用于： 计算有效波长丰富度， 其中， 统计光谱中吸光度大于0.2的连续光谱波长段中包含总波 长点个数； 吸光度大于0.2的连续光谱波长段中包含的有效波长点越多， 所述有效波长丰富 度则越优。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114777920 A 3