久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下：提取特征向量，獲得最有代表性的特征；對(duì)特征向量做正交投影，將特征向量投影到正交方向上，在同一坐標(biāo)系下進(jìn)行比較；判斷是否有未知污染物，若投影后剩余光譜數(shù)據(jù)范數(shù)大于某一設(shè)定值則認(rèn)為有未知物質(zhì)。本發(fā)明能夠在采樣現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出未知污染物，提高了檢測(cè)出未知污染物的成功率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種水質(zhì)檢測(cè)方法，特別是一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法。
【背景技術(shù)】
[0003]水質(zhì)監(jiān)測(cè)是指監(jiān)視和測(cè)定水體中污染物的種類(lèi)、各類(lèi)污染物的濃度及變化趨勢(shì)，評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況的過(guò)程，監(jiān)測(cè)范圍包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各種各樣的工業(yè)排水等。
[0004]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法與技術(shù)也得到了快速的進(jìn)步，同時(shí)越來(lái)越多的現(xiàn)代化控制的手段與方法如計(jì)算機(jī)控制、先進(jìn)的儀器分析在水質(zhì)監(jiān)測(cè)和分析中取得了廣泛的應(yīng)用。在較為傳統(tǒng)的化學(xué)法、電化學(xué)法、色譜分析法的基礎(chǔ)上，新興的基于光譜分析、生物法等的原子光譜技術(shù)、分子光譜技術(shù)流動(dòng)注射分析法、生物傳感器、生物指示器及生物標(biāo)識(shí)器等等分析技術(shù)和手段得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。在諸多水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法中基于光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要發(fā)展方向，與傳統(tǒng)的化學(xué)法、電化學(xué)法和色譜分析法等傳統(tǒng)水質(zhì)分析方法相比，光譜分析技術(shù)操作極為簡(jiǎn)便、無(wú)需消耗或者僅需消耗極少的試劑、測(cè)量精度高和分析速度快、設(shè)備十分小巧易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適合對(duì)環(huán)境水樣的快速在線監(jiān)測(cè)的要求，參見(jiàn)吳國(guó)琳，水污染的監(jiān)測(cè)與控制，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2001，1.3。
[0005]光譜分析法作為現(xiàn)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，目前衍生出的方法主要高光譜遙感法、原子吸收光譜法、分子吸收光譜法三種，其中紫外-可見(jiàn)光全光譜分析法由于覆蓋了大多數(shù)金屬離子、非金屬離子和有機(jī)污染物的光譜范圍，可實(shí)現(xiàn)直接或間接地測(cè)定水中的各測(cè)量參數(shù)及有毒物質(zhì)的含量，具有靈敏、快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種水質(zhì)參數(shù)的檢測(cè)，在對(duì)各水體的監(jiān)測(cè)中均具有顯著的優(yōu)勢(shì)，參見(jiàn)蔣紹階，劉宗源，UV254作為有機(jī)物控制的意義.重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)[J]，2002，24:61 - 65。
[0006]當(dāng)水樣中出現(xiàn)新的污染物之后，光譜的吸光度可能會(huì)出現(xiàn)新的特征，如出現(xiàn)新的波峰波谷等，現(xiàn)有物質(zhì)的擬合公式可能會(huì)不準(zhǔn)確，需要對(duì)現(xiàn)有公式進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)也希望給人以警示，提醒用其他化學(xué)物理方法去檢查出現(xiàn)了什么新的污染，增加新的由光譜吸光度計(jì)算污染物的公式。因此需要一種方法能夠檢測(cè)出光譜是否發(fā)生了未知變化，對(duì)未知變化進(jìn)行預(yù)警。
[0007]目前現(xiàn)有的預(yù)警方法主要是采用基于高斯模型的未知污染物預(yù)警算法，參見(jiàn)C.Stauffer, and ff.Grimson, “Adaptive background mixture models for real - timetracking,，’in Proc.1EEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition,vol2, pp.246 - 252, 1999.[0008]該方法是建立已知污染物濃度和光譜吸光度之間的概率模型，在這個(gè)概率模型下計(jì)算已知光譜吸光度這一條件下污染物濃度的條件概率，當(dāng)光譜曲線超出了模型的范圍即認(rèn)為未知污染物出現(xiàn)。該方法的缺點(diǎn)是模型建立比較困難，光譜中的波長(zhǎng)個(gè)數(shù)過(guò)多，無(wú)法準(zhǔn)確地確定監(jiān)測(cè)未知污染物的置信區(qū)間，因此無(wú)法在采樣現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出未知污染物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法，能夠在采樣現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出未知污染物，提高了檢測(cè)出未知污染物的成功率。
[0010]本發(fā)明技術(shù)解決方案:一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0011]STEPl:假設(shè)得到的光譜數(shù)據(jù)矩陣為X，采用主成份分析方法提取光譜數(shù)據(jù)矩陣X中方差最大的向量作為特征向量，所述特征該向量包括了光譜數(shù)據(jù)矩陣中關(guān)于污染物種類(lèi)的信息；
[0012]STEP2:對(duì)特征向量做正交投影，將特征向量投影到正交方向上，用光譜數(shù)據(jù)矩陣X減去投影后的特征向量得到投影后的剩余光譜數(shù)據(jù)矩陣X1 ；
[0013]STEP3:判斷是否有未知污染物，若投影后剩余光譜數(shù)據(jù)矩陣X1的范數(shù)I Ixi I I大于閾值則認(rèn)為有未知物質(zhì)。
[0014]所述STEPl中采用主成份分析方法提取特征向量，獲得最有代表性的特征的具體實(shí)現(xiàn)如下:
[0015](I)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)均值
[0016]假設(shè)光譜 數(shù)據(jù)矩陣中含有M條光譜數(shù)據(jù)，對(duì)光譜數(shù)據(jù)矩陣X計(jì)算其每一列的均值，對(duì)每一列光譜數(shù)據(jù)m計(jì)算經(jīng)驗(yàn)均值，m = I,…，M ;將計(jì)算得到的均值放入一個(gè)MX I的經(jīng)驗(yàn)均值矢量u中，u中的每一個(gè)元素Unl表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟如下: STEPl:假設(shè)得到的光譜數(shù)據(jù)矩陣為X，采用主成份分析方法提取光譜數(shù)據(jù)矩陣X中方差最大的向量作為特征向量，所述特征該向量包括了光譜數(shù)據(jù)矩陣中關(guān)于污染物種類(lèi)的信息； STEP2:對(duì)特征向量做正交投影，將特征向量投影到正交方向上，用光譜數(shù)據(jù)矩陣X減去投影后的特征向量得到投影后的剩余光譜數(shù)據(jù)矩陣X1 ; STEP3:判斷是否有未知污染物，若投影后剩余光譜數(shù)據(jù)矩陣X1的范數(shù)I Ix1I I大于閾值則認(rèn)為有未知物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法，其特征在于:所述STEPl中采用主成份分析方法提取特征向量，獲得最有代表性的特征的具體實(shí)現(xiàn)如下: (1)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)均值 假設(shè)光譜數(shù)據(jù)矩陣中含有M條光譜數(shù)據(jù)，對(duì)光譜數(shù)據(jù)矩陣X計(jì)算其每一列的均值，對(duì)每一列光譜數(shù)據(jù)m計(jì)算經(jīng)驗(yàn)均值，m = 1,…，M ;將計(jì)算得到的均值放入一個(gè)MX I的經(jīng)驗(yàn)均值矢量u中，u中的每一個(gè)元素Um表示為:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紫外可見(jiàn)光譜的未知污染物預(yù)警方法，其特征在于:所述STEP2:對(duì)特征向量做正交投影，將特征向量投影到正交方向上，用光譜數(shù)據(jù)矩陣X減去投影后的特征向量得到投影后的剩余光譜數(shù)據(jù)矩陣具體實(shí)現(xiàn)步驟如下: (O找到代表已知物質(zhì)的特征的P個(gè)主要特征向量W1,…，Wp，P是特征向量的個(gè)數(shù)； (2)令L/ = K JV2--, Wp j，U為已知物質(zhì)的特征向量矩陣；(3)將新測(cè)量到的光譜數(shù)據(jù)矩陣X投影到U正交方向上，投影矩陣為:
Ps = 1-U (UtU) ^1Ut
投影方程為:
Xi = PsX 其中Ps為投影矩陣，Ut為U的轉(zhuǎn)置矩陣，I為單位矩陣，得到的X1為投影后的剩余光譜數(shù)據(jù)矩陣。`
【文檔編號(hào)】G01N21/33GK103776789SQ201410065597
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】張顯超, 錢(qián)玉敏 申請(qǐng)人:張顯超, 錢(qián)玉敏