(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 202111667943.6 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区双清路3 0号 (72)发明人 王锐　马晓红　 (74)专利代理 机构 北京同立钧成知识产权代理 有限公司 1 1205 专利代理师 霍莉莉　臧建明 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 光谱片段的优化方法、 装置、 设备、 存储介 质、 程序产品 (57)摘要 本公开提供的一种光谱片段的优化方法、 装 置、 设备、 存储介质、 程序产品， 涉及光谱分析技 术， 包括： 获取样品的等离子体的第一火花图像、 第二火花图像、 待检测光谱； 根据第一火花图像、 第二火花图像， 确定火花参数； 在待检测光谱中， 截取与每个预设元素对应的光谱片段； 将预设元 素的光谱片段、 火花参数、 激光的分光能量， 输入 至与预设元素对应的预设的光谱优化模型中， 得 到与光谱片段对应的优化后的光谱片段。 本方 案， 可根据第一火花图像、 第二火花图像得到火 花参数， 可将光谱片段、 火花参数、 激光的分光能 量输入至 预设的光谱优化模型中， 得到优化后的 光谱片段。 本方案得到的优化后的光谱片段的波 动减小， 可提高土壤样本检测结果的准确度和重 复性。 权利要求书3页 说明书13页 附图5页 CN 114528751 A 2022.05.24 CN 114528751 A 1.一种光谱片段的优化方法， 其特 征在于， 包括： 获取样品在激光作用下生成的等离子体的第 一火花图像、 第 二火花图像以及待检测光 谱； 其中， 第一火花图像是在第一方向获取的所述等离子体的图像， 第二火花图像是在第二 方向获取的所述 等离子体的图像； 根据所述第一火花图像、 所述第二火花图像， 确定所述样品的火花 参数； 在所述待检测光谱中， 截取与每个预设元素对应的光谱片段； 其中， 所述样品中包括所 述预设元 素； 将所述预设元素的光谱片段、 所述火花参数、 所述激光的分光能量， 输入至与所述预设 元素对应的预设的光谱 优化模型中， 得到与所述 光谱片段对应的优化后的光谱片段； 其中， 所述光谱优化模型是使用训练样品的光谱、 采集所述训练样品的光谱时使用的 激光的分光能量， 以及与所述训练样品对应的火花 参数训练得到的。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述火花参数包括第一火花面积、 第一火 花强度、 第二火花 面积、 第二火花强度； 所述根据所述第一火花图像、 所述第二火花图像， 确定所述样品的火花 参数， 包括： 在所述第一火花图像中获取第一火花边界， 根据所述第一火花边界、 所述第一火花图 像确定第一火花 面积、 第一火花强度； 在所述第二火花图像中获取第二火花边界， 根据所述第二火花边界、 所述第二火花图 像确定第二火花 面积、 第二火花强度。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述根据所述第 一火花边界、 所述第 一火花图像确定第 一火花面积、 第 一火花强度， 包 括： 确定所述第 一火花图像边界所覆盖范围内的面积， 所述第 一火花图像边界所覆盖范围 内的面积用以表征第一火花 面积； 将所述第一火花图像边界所覆盖范围内的所述火花图像强度的积分， 确定为第 一火花 强度； 所述根据所述第 二火花边界、 所述第 二火花图像确定第 二火花面积、 第 二火花强度， 包 括： 确定所述第 二火花图像边界所覆盖范围内的面积， 所述第 二火花图像边界所覆盖范围 内的面积用以表征第二火花 面积； 将所述第二火花图像边界所覆盖范围内的所述火花图像强度的积分， 确定为第 二火花 强度。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在所述待检测光谱中， 截取与每个预 设元素对应的光谱片段， 包括： 获取与所述预设元 素对应的特 征谱线波长点； 根据所述特征谱线波长点在所述待检测光谱中截取光谱， 作为所述预设元素对应的光 谱片段。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述特征谱线波长点在所述待检 测光谱中截取光谱， 包括： 在所述待检测光谱中截取与 所述特征谱线波长点对应的光谱、 及所述特征谱线波长点权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114528751 A 2前后各S个点对应的光谱。 6.一种模型的训练方法， 其特 征在于， 包括： 获取训练数据集； 其中， 所述训练数据集中包括多组训练数据， 所述训练数据中包括第 一光谱片段、 通过多个第一光谱片段得到的第二光谱片段， 以及火花参数和激光分光能量； 其中， 所述激光分光能量用于表征采集样品的所述第一 光谱片段时使用的激光的能量； 将所述训练数据中的第一光谱片段、 火花参数和激光分光能量输入至预设模型， 得到 预测光谱片段； 根据所述第二光谱片段、 所述预测光谱片段， 优化所述预设模型中的参数， 得到所述光 谱优化模型。 7.根据权利要求6所述的方法， 所述获取训练数据集， 包括： 获取样品在激光作用下生成的等离子体的第一火花图像、 第 二火花图像、 待检测光谱、 以及所述激光的激光分光能量； 其中， 第一火花图像是在第一方向获取 的所述等离子体的 图像， 第二火花图像是在第二方向获取的所述 等离子体的图像； 根据所述第一火花图像、 所述第二火花图像， 确定所述样品的火花 参数； 在所述待检测光谱中， 截取第一光谱片段； 其中， 所述第一光谱片段与预设元素对应； 其中， 所述样品中包括所述预设元 素； 根据与同一预设元素对应的多个第一光谱片段确定与所述预设元素对应的第二光谱 片段。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述根据与同一预设元素对应的多个第 一 光谱片段确定与所述预设元 素对应的第二 光谱片段， 包括： 将与同一预设元素对应的N个第 一光谱片段的平均值确定为与 所述预设元素对应的第 二光谱片段。 9.一种光谱片段的优化装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 用于获取样品在激光作用下生成的等离子体的第一火花图像、 第二火花图 像以及待检测光谱； 其中， 第一火花图像是在第一方向获取的所述等离子体的图像， 第二火 花图像是在第二方向获取的所述 等离子体的图像； 火花参数确定单元， 用于根据 所述第一火花图像、 所述第 二火花图像， 确定所述样品的 火花参数； 光谱片段确定单元， 用于在所述待检测光谱中， 截取与每个预设元素对应的光谱片段； 其中， 所述样品中包括所述预设元 素； 光谱片段优化单元， 用于将所述预设元素的光谱片段、 所述火花参数、 所述激光的分光 能量， 输入至与所述预设元素对应的预设的光谱优化模型中， 得到与所述光谱片段对应的 优化后的光谱片段； 其中， 所述光谱优化模型是使用训练样品的光谱、 采集所述训练样品的光谱时使用的 激光的分光能量， 以及与所述训练样品对应的火花 参数训练得到的。 10.一种模型的训练装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 用于获取训练数据集； 其中， 所述训练数据集中包括多组训练数据， 所述训 练数据中包括第一光谱片段、 通过多个第一光谱片段得到的第二光谱片段， 以及火花参数 和激光分光能量； 其中， 所述激光分光能量用于表征采集样品的所述第一光谱片段时使用权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114528751 A 3