CN109655415B - 一种波长偏移校正方法及装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波长偏移校正方法，该方法包括：获取参考光谱和待校正光谱；计算待校正光谱中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵，多项式系数矩阵中的每一组多项式系数分别为待校正光谱中的一个像素的强度密度函数的系数；确定像素偏移量范围；根据像素偏移量范围内的像素偏移量与多项式系数矩阵计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱；确定和参考光谱最接近的待审核光谱，得到最优像素偏移量；根据最优像素偏移量与多项式系数矩阵对待校正光谱进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。该波长偏移校正方法能够对光谱数据进行非整数倍像素偏移量的校正，不依赖寻峰法。本发明还公开了波长偏移校正装置及计算机设备。
Description
技术领域
本发明属于光谱分析领域，尤其涉及一种波长偏移校正方法及装置及计算机设备。
背景技术
微型光纤光谱仪采用线阵探测器将光信号转换为电信号，中阶梯光栅采用面阵探测器将光信号转换为电信号。在这些全谱直读光谱仪的使用过程中，光室温度、湿度、真空度、机械振动、机械应力形变会影响光路结构，造成光谱与线阵探测器相对位置的微小变化，表现为特定波长对应于线阵探测器上的像素发生偏移，即光谱位置变化；对于顺序扫描型光谱仪，由于需采用步进电机转动光栅对像面的光谱进行“描迹”，在此过程中存在机械回程差引起的波长位置偏移。上述问题影响光谱分析结果的准确度，导致分析结果持续增高或下降，降低仪器的稳定性指标，也降低仪器的可靠性。
针对上述问题，目前采用了许多校正波长的方式，如光室控温方式、光源校准方式、使用寻峰法进行波长校正的方式和对光谱数据进行整像素移位操作的方式。其中，光室控温方式：在外界温度变化时，光室的温度分布仍会发生改变，光谱位置仍有微量漂移，无法根除，无法解决由于机械振动、机械应力形变，顺序扫描型光谱仪中存在的机械回程差带来的波长偏移问题。光源校准方式：需要借助外部或内置校准光源(氖灯、汞灯、氙灯或氩灯)定期执行，一般还需要配合寻峰算法，采用外部校准光源无法实现光谱波长实时校准，使用内置校准光源需要对光谱仪硬件本身进行更改。且在光谱位置漂移时，总是伴随着微量的缩放或畸变，导致计算出来的光谱实际位置总会存在一定偏差。
以上关于光谱波长偏移校正算法领域的创新均需要配合使用寻峰法，且只能对光谱数据进行整像素位置移位，不能处理偏移量不是整数倍的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种波长偏移校正方法及装置及计算机设备，该种波长偏移校正方法能够对光谱数据进行非整数倍像素偏移量的校正处理，且可以不依赖寻峰法。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种波长偏移校正方法，包括：
获取参考光谱Ref_Spe和待校正光谱Cur_Spe；
计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵P_coef，所述多项式系数矩阵P_coef中的每一组多项式系数分别为待校正光谱Cur_Spe中的一个像素的强度密度函数的系数；
确定像素偏移量范围；
根据所述像素偏移量范围内的像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’；
确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量；
根据所述最优像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef对待校正光谱Cur_Spe进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。
根据本发明一实施例，所述确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量包括：
A1：计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’的待审核统计光谱Stat_Spe’；
A2：计算每个所述待审核统计光谱Stat_Spe’的标准偏差；
A3：寻找所述步骤A2中最小的标准偏差，所述最小的标准偏差对应的像素偏移量为最优像素偏移量；
其中，待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’-Ref_Spe；或者待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’/Ref_Spe。
根据本发明一实施例，所述确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量包括：
B1：计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’与所述参考光谱Ref_Spe的相关系数；
B2：寻找所述步骤B1中最大的相关系数，所述最大的相关系数对应的像素偏移量为最优像素偏移量。
根据本发明一实施例，波长偏移校正方法还包括：
判断所述待校正光谱Cur_Spe是否需要剔除异常像素点，如需要，则根据所述待校正光谱Cur_Spe和所述参考光谱Ref_Spe计算统计光谱Stat_Spe；计算所述统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD，并确定置信区间，根据所述置信区间剔除所述待校正光谱Cur_Spe中的异常像素点，保留所述待校正光谱Cur_Spe中的有效像素点；
其中，统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe-Ref_Spe；或者统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe/Ref_Spe。
根据本发明一实施例，所述计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数的方法为抛物线插值法或线性插值法。
本发明还公开了一种波长偏移校正装置，包括：
获取模块，用于获取参考光谱Ref_Spe和待校正光谱Cur_Spe；
第一计算模块，用于计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵P_coef，所述多项式系数矩阵P_coef中的每一组多项式系数分别为待校正光谱Cur_Spe中的一个像素的强度密度函数的系数；
第二计算模块，用于根据像素偏移量范围计算所述像素偏移量范围内的像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’；并且确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量；
校正模块，用于根据所述最优像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef对待校正光谱Cur_Spe进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。
根据本发明一实施例，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’的待审核统计光谱Stat_Spe’；
第二计算单元，用于计算每个所述待审核统计光谱Stat_Spe’的标准偏差；
第三计算单元，用于寻找所述第二计算单元中最小的标准偏差，所述最小的标准偏差对应的像素偏移量为最优像素偏移量；
其中，待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’-Ref_Spe；或者待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’/Ref_Spe。
根据本发明一实施例，所述第二计算模块包括：
第四计算单元，用于计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’与所述参考光谱Ref_Spe的相关系数；
第五计算单元，用于寻找所述第四计算单元中最大的相关系数，所述最大的相关系数对应的像素偏移量为最优像素偏移量。
根据本发明一实施例，波长偏移校正装置还包括：
判断模块，用于判断所述待校正光谱Cur_Spe是否需要剔除异常像素点，如需要，则根据所述待校正光谱Cur_Spe和所述参考光谱Ref_Spe计算统计光谱Stat_Spe；计算所述统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD，并确定置信区间，根据所述置信区间剔除所述待校正光谱Cur_Spe中的异常像素点，保留所述待校正光谱Cur_Spe中的有效像素点；
其中，统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe-Ref_Spe；或者统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe/Ref_Spe。
本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的波长偏移校正方法。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的波长偏移校正方法构建了待校正光谱的多项式系数矩阵，该多项式系数矩阵和待校正光谱的强度密度函数相对应，通过该多项式系数矩阵的系数的调整可实现待校正光谱的调整，因此每次调整的像素偏移量不必受限于是单个像素的整数倍，通过对像素偏移量的精细调整可实现待校正光谱的精细校正。另外，由于本方法通过多项式系数矩阵的系数的调整可实现待校正光谱的调整同样避免了现有技术必须依赖寻峰法的缺陷，光谱数据校正的应用范围更广泛。
附图说明
图1为本发明的一种波长偏移校正方法的流程图；
图2为本发明的波长偏移校正方法中一种获取最优像素偏移量的方法流程图；
图3为本发明的波长偏移校正方法中另一种获取最优像素偏移量的方法流程图；
图4为本发明的一个具体实施方式中的波长偏移校正方法的流程图；
图5为本发明的另一个具体实施方式中的波长偏移校正方法的流程图；
图6为本发明的改进型抛物线插值法的示意图；
图7为本发明的待校正光谱的光谱强度重计算的示意图；
图8为本发明的存在波长偏移现象的Mo 379.825nm三次测试结果图；
图9为本发明的Mo 379.825nm光谱强度的相对标准偏差示意图；
图10为本发明的Mo 379.825nm波长偏移校正后结果示意图；
图11为本发明的Mo 379.825nm波长偏移校正后光谱强度的相对标准偏差示意图；
图12为本发明的一种波长偏移校正装置的框图；
图13为本发明的波长偏移校正装置中的一种第二计算模块的框图；
图14为本发明的波长偏移校正装置中的另一种第二计算模块的框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种波长偏移校正方法及装置及计算机设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例1
参看图1，一种波长偏移校正方法，包括：
获取参考光谱Ref_Spe和待校正光谱Cur_Spe；
计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵P_coef，多项式系数矩阵P_coef中的每一组多项式系数分别为待校正光谱Cur_Spe中的一个像素的强度密度函数的系数；
确定像素偏移量范围；
根据像素偏移量范围内的像素偏移量与多项式系数矩阵P_coef计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’；
确定和参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量；
根据最优像素偏移量与多项式系数矩阵P_coef对待校正光谱Cur_Spe进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。
本实施例中的波长偏移校正方法构建了待校正光谱的多项式系数矩阵，该多项式系数矩阵和待校正光谱的强度密度函数相对应，通过该多项式系数矩阵的系数的调整可实现待校正光谱的调整，因此每次调整的像素偏移量不必受限于是单个像素的整数倍，通过对像素偏移量的精细调整可实现待校正光谱的精细校正。另外，由于本方法通过多项式系数矩阵的系数的调整可实现待校正光谱的调整同样避免了现有技术必须依赖寻峰法的缺陷，光谱数据校正的应用范围更广泛。
参看图2，进一步地，确定和参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量包括：
A1：计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’的待审核统计光谱Stat_Spe’；
A2：计算每个待审核统计光谱Stat_Spe’的标准偏差；
A3：寻找步骤A2中最小的标准偏差，最小的标准偏差对应的像素偏移量为最优像素偏移量；
其中，待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’-Ref_Spe；或者待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’/Ref_Spe。
在另一个具体实施方式中，参看图3，确定和参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量包括：
B1：计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’与参考光谱Ref_Spe的相关系数；
B2：寻找步骤B1中最大的相关系数，最大的相关系数对应的像素偏移量为最优像素偏移量。
继续参看图1，进一步地，波长偏移校正方法还包括：
判断待校正光谱Cur_Spe是否需要剔除异常像素点，如需要，则根据待校正光谱Cur_Spe和参考光谱Ref_Spe计算统计光谱Stat_Spe；计算统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD，并确定置信区间，根据置信区间剔除待校正光谱Cur_Spe中的异常像素点，保留待校正光谱Cur_Spe中的有效像素点；
其中，统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe-Ref_Spe；或者统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe/Ref_Spe。
具体地，计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数的方法为抛物线插值法或线性插值法。
下面以一个具体实施方式介绍一下本发明的波长偏移校正方法。
图4和图5给出本具体实施方式中算法的具体操作步骤：
S1：获得参考光谱Ref_Spe；
S2：获得待校正光谱Cur_Spe；
S3：光谱强度密度函数预测，得到多项式系数矩阵P_coef；
S4：光谱数据预处理，根据待校正光谱与参考光谱计算统计光谱Stat_Spe；
S5：判断是否需要异常点剔除，如无需剔除，则保留所有数据索引index并跳转到S7；如需要剔除，则顺序执行S6；
S6：执行异常点剔除操作，保留有效数据索引index；
S6.1计算统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD；
S6.2设定置信系数k(k>1)，优选的，k＝3；
S6.3保留统计光谱Stat_Spe中的数值在(Med-k*SD，Med+k*SD)范围内对应的位置索引index；
S7：偏移量范围初始化设定；
S8：在偏移量范围内采用三分查找法计算最优偏移量；
S8.1根据偏移量与光谱强度密度函数的多项式系数矩阵P_coef重新计算待校正光谱的光谱强度Cur_Spe’并重计算待审核统计光谱Stat_Spe’；
S8.2计算寻优指标，根据寻优指标得到最优偏移量，计算范围为有效索引index对应部分的光谱数据；
S9：根据最优偏移量与光谱强度密度函数的多项式系数矩阵P_coef重新计算待校正光谱的光谱强度；对于S3，优选的可以采用改进型抛物线插值法、线性插值法计算光谱强度密度，得到多项式校正系数矩阵P_coef；
对于S4，优选的，统计光谱可以使用以下两种方法获得：
统计光谱为待校正光谱与参考光谱对应位置强度的比值，
即Stat_Spe＝Cur_Spe/Ref_Spe；
统计光谱为待校正光谱与参考光谱对应位置强度的差值，
即Stat_Spe＝Cur_Spe-Ref_Spe；
对于S5，优选的，当参考光谱与待校正光谱中含有相同元素浓度信息时或在相同测试条件下获得时，如参考光谱与待校正光谱均是对某溶液的重复性测量，此时无需进行异常点剔除；当参考光谱与待校正光谱中元素浓度信息不同时或在不同的测试条件下获得时，可选异常点剔除；此外，异常点剔除可以依据需要执行一次或者多次操作，直到满足迭代条件。
对于S6.1，可选的，也可以计算统计光谱Stat_Spe的平均数Med与标准偏差SD。
对于S8.2，优选的寻优指标可以按照以下两种方法获得：
待审核统计光谱Stat_spe’的标准偏差最小化，即计算Min(std(Stat_Spe’(index)))；
待校正谱图Cur_Spe’(index)与参考谱图Ref_Spe(index)相关系数的最大化；
其中，计算范围为有效索引index对应部分的光谱数据，即Cur_Spe’(index)表示Cur_Spe’中index索引位置对应的光谱数据；Ref_Spe(index)表示Ref_Spe中index索引位置对应的光谱数据；Stat_Spe’(index)表示Stat_Spe’中index索引位置对应部分的数据；
图5是依据本发明算法的一种优选波长偏移校正算法的流程图；
其中S3采用改进型抛物线插值法计算光谱强度密度，得到多项式校正系数矩阵P_coef；
S4中统计光谱为待校正光谱与参考光谱对应位置强度的比值；
S5中异常点剔除采用循环迭代剔除的方式执行；
S8.2中寻优指标设定为Stat_spe’的标准偏差最小化，即计算Min(std(Stat_Spe’(index)))；
统计谱图为待校正谱图与参考谱图的比值谱。
需要注意的是，本发明算法并不限定光谱数据来源，因此校正方法对全谱直读型光谱仪、顺序扫描型光谱仪均有效；
下面介绍一下步骤S3中采用改进的抛物线插值法计算光谱强度密度函数并得到多项式系数矩阵的公式推导过程与步骤S8、S9中根据偏移量与光谱强度密度函数的多项式系数矩阵P_coef重新计算待校正光谱的光谱强度的过程。步骤S3也可以采用线性插值法来实现。
步骤S3采用改进的抛物线插值法计算光谱强度密度函数过程如下。
如图6所示的三点示意的光谱数据，分别为(p1,I1)、(p2,I2)与(p3,I3)，每个小方框可被看做是独立的像素，其中Ii为第i个像素处的平均光强，它是对应像素内的光谱能量密度函数的积分。由于光谱强度在空间上是连续分布的，即使是在像素宽度的物理尺度上也如此，因此使用抛物线对光谱能量密度函数进行模拟将会更加贴合实际情况。
首先考虑光谱能量在每个像素处是平均分布的，像素索引增量为1，其能量密度与对应的强度相等，但在相邻两个像素间的位置(如图中x1位置)，其能量密度值是阶跃的。而实际中能量密度在边界处应该是连续的，比较合理的假设是其能量密度为前后两个像素能量密度的平均值。
基于上述讨论，参看图6，假设像素p2对应的抛物线方程为I＝ap2+bp+c时，其必过点(x1,y1)，(x2,y2)，其中
且抛物线与p＝x1、p＝x2围成的面积与p2对应的方框面积相等，因此得到如下约束方程：
用1/2分别乘以公式2与公式3并加和得到公式4：
将公式1化简后得到：
联立公式4与公式5，得到系数a：
公式3与公式2相减并将系数a代入得到系数b：
将系数a与b代入公式2中得到系数c：
则第二个像素索引位置对应的多项式系数为(a,b,c)，所有像素对应的多项式系数组成多项式系数矩阵P_coef。
步骤S8、S9中根据偏移量与光谱强度密度函数的多项式系数矩阵P_coef重新计算待校正光谱的光谱强度的过程如下：
图7给出了4点示意的光谱数据，假设向右偏移，图中以竖线给出的是偏移后的像素边界位置，则需要求得的是两个竖向虚线、两条抛物线与横坐标轴围成的总面积作为偏移后的该像素的光谱强度；
设偏移量为α，则图7中第一段抛物线坐标范围为(x1+α,x2)，第二段抛物线坐标范围为(x2,x2+α)，设两段抛物线的系数分别为(a1,b1,c1)与(a2,b2,c2)，则偏移后p2像素的光谱强度为
需要注意的是，如果是向左偏移，则需要重新计算，因为像素边界不同，对应的抛物线也不同。
下面给出本实施方式算法在实际应用中的效果。图8给出了使用顺序扫描型光谱仪接连测试三次0.5ppm Mo 379.825nm标液的光谱偏移情况，对Mo元素3次重复测量结果统计相对标准偏差得到图9，可以看出，由于峰位的偏移使其峰翼位置处的稳定性变的很差，而峰位处由于信号强度较高又使偏移对其RSD的影响并不很显著，尽管如此，在实际应用中RSD对峰位选择仍具有较大的敏感性。
以首次测量的光谱图(#1)作为参考谱图，后续Mo的两组光谱数据(#2与#3)均偏右，应用本发明算法对后续Mo的两组光谱数据(#2与#3)进行波长偏移校正，由于三次测试均是同一样品，因此无须进行异常点剔除操作，校正后的谱图如10所示，图11为校正后3次测试结果的相对标准偏差。其中最优偏移比率分别为-0.94301(#2)，-1.0691(#3)。对比图9与图11可以看出，校正后重复样光谱数据重合程度非常高，稳定性也大大提高，元素信号峰稳定性由20％改善到与背景稳定性相同的水平(<5％)。
实施例2
参看图12，本发明还公开了一种波长偏移校正装置，包括：
获取模块，用于获取参考光谱Ref_Spe和待校正光谱Cur_Spe；
第一计算模块，用于计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵P_coef，多项式系数矩阵P_coef中的每一组多项式系数分别为待校正光谱Cur_Spe中的一个像素的强度密度函数的系数；
第二计算模块，用于根据像素偏移量范围计算像素偏移量范围内的像素偏移量与多项式系数矩阵P_coef计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’；并且确定和参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量；
校正模块，用于根据最优像素偏移量与多项式系数矩阵P_coef对待校正光谱Cur_Spe进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。
参看图13，进一步地，第二计算模块包括：
第一计算单元，用于计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’的待审核统计光谱Stat_Spe’；
第二计算单元，用于计算每个待审核统计光谱Stat_Spe’的标准偏差；
第三计算单元，用于寻找第二计算单元中最小的标准偏差，最小的标准偏差对应的像素偏移量为最优像素偏移量；
其中，待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’-Ref_Spe；或者待审核统计光谱Stat_Spe’＝Cur_Spe’/Ref_Spe。
在另一个具体实施方式中，参看图14，第二计算模块包括：
第四计算单元，用于计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’与参考光谱Ref_Spe的相关系数；
第五计算单元，用于寻找第四计算单元中最大的相关系数，最大的相关系数对应的像素偏移量为最优像素偏移量。
继续参看图12，进一步地，波长偏移校正装置还包括：
判断模块，用于判断待校正光谱Cur_Spe是否需要剔除异常像素点，如需要，则根据待校正光谱Cur_Spe和参考光谱Ref_Spe计算统计光谱Stat_Spe；计算统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD，并确定置信区间，根据置信区间剔除待校正光谱Cur_Spe中的异常像素点，保留待校正光谱Cur_Spe中的有效像素点；
其中，统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe-Ref_Spe；或者统计光谱Stat_Spe＝Cur_Spe/Ref_Spe。
实施例3
本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的波长偏移校正方法。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种波长偏移校正方法，其特征在于，包括：
获取参考光谱Ref_Spe和待校正光谱Cur_Spe；
计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵P_coef，所述多项式系数矩阵P_coef中的每一组多项式系数分别为待校正光谱Cur_Spe中的一个像素的强度密度函数的系数；
判断待校正光谱Cur_Spe是否需要剔除异常像素点，如无需剔除，则保留所有数据索引index，如需要剔除，则顺序异常点剔除操作，保留有效数据索引index；具体包括：
计算统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD；
设定置信系数k且k>1；
保留统计光谱Stat_Spe中的数值在（Med-k*SD，Med+k*SD）范围内对应的位置索引index；
偏移量范围初始化设定；
在偏移量范围内采用三分查找法计算最优偏移量；
确定像素偏移量范围；
根据所述像素偏移量范围内的像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’；
确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量；
根据所述最优像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef对待校正光谱Cur_Spe进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。
2.如权利要求1所述的波长偏移校正方法，其特征在于，所述确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量包括：
A1：计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’的待审核统计光谱Stat_Spe’；
A2：计算每个所述待审核统计光谱Stat_Spe’的标准偏差；
A3：寻找所述步骤A2中最小的标准偏差，所述最小的标准偏差对应的像素偏移量为最优像素偏移量；
其中，待审核统计光谱Stat_Spe’=Cur_Spe’-Ref_Spe；或者待审核统计光谱Stat_Spe’=Cur_Spe’/Ref_Spe。
3.如权利要求1所述的波长偏移校正方法，其特征在于，所述确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量包括：
B1：计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’与所述参考光谱Ref_Spe的相关系数；
B2：寻找所述步骤B1中最大的相关系数，所述最大的相关系数对应的像素偏移量为最优像素偏移量。
4.如权利要求1-3任意一项所述的波长偏移校正方法，其特征在于，还包括：
在需要剔除异常像素点时，根据所述待校正光谱Cur_Spe和所述参考光谱Ref_Spe计算统计光谱Stat_Spe；在计算所述统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD时，确定置信区间；
根据所述置信区间剔除所述待校正光谱Cur_Spe中的异常像素点，保留所述待校正光谱Cur_Spe中的有效像素点；
其中，统计光谱Stat_Spe=Cur_Spe-Ref_Spe；或者统计光谱Stat_Spe=Cur_Spe/Ref_Spe。
5.如权利要求1所述的波长偏移校正方法，其特征在于，所述计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数的方法为抛物线插值法或线性插值法。
6.一种波长偏移校正装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取参考光谱Ref_Spe和待校正光谱Cur_Spe；
第一计算模块，用于计算待校正光谱Cur_Spe中每个像素的强度密度函数，得到多项式系数矩阵P_coef，所述多项式系数矩阵P_coef中的每一组多项式系数分别为待校正光谱Cur_Spe中的一个像素的强度密度函数的系数；
判断模块，判断待校正光谱Cur_Spe是否需要剔除异常像素点，如无需剔除，则保留所有数据索引index，如需要剔除，则顺序异常点剔除操作，保留有效数据索引index；具体包括：
计算统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD；
设定置信系数k且k>1；
保留统计光谱Stat_Spe中的数值在（Med-k*SD，Med+k*SD）范围内对应的位置索引index；
偏移量范围初始化设定；
在偏移量范围内采用三分查找法计算最优偏移量；
确定像素偏移量范围；
第二计算模块，用于根据像素偏移量范围计算所述像素偏移量范围内的像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef计算出每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’；并且确定和所述参考光谱Ref_Spe最接近的待审核光谱Cur_Spe’，得到最优像素偏移量；
校正模块，用于根据所述最优像素偏移量与所述多项式系数矩阵P_coef对待校正光谱Cur_Spe进行校正，得到波长偏移校正后的光谱。
7.如权利要求6所述的波长偏移校正装置，其特征在于，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’的待审核统计光谱Stat_Spe’；
第二计算单元，用于计算每个所述待审核统计光谱Stat_Spe’的标准偏差；
第三计算单元，用于寻找所述第二计算单元中最小的标准偏差，所述最小的标准偏差对应的像素偏移量为最优像素偏移量；
其中，待审核统计光谱Stat_Spe’=Cur_Spe’-Ref_Spe；或者待审核统计光谱Stat_Spe’=Cur_Spe’/Ref_Spe。
8.如权利要求6所述的波长偏移校正装置，其特征在于，所述第二计算模块包括：
第四计算单元，用于计算每个像素偏移量对应的待审核光谱Cur_Spe’与所述参考光谱Ref_Spe的相关系数；
第五计算单元，用于寻找所述第四计算单元中最大的相关系数，所述最大的相关系数对应的像素偏移量为最优像素偏移量。
9.如权利要求6-8任意一项所述的波长偏移校正装置，其特征在于，所述判断模块还包括：
在需要剔除异常像素点时，根据所述待校正光谱Cur_Spe和所述参考光谱Ref_Spe计算统计光谱Stat_Spe；在计算所述统计光谱Stat_Spe的中位数Med与标准偏差SD时，确定置信区间；根据所述置信区间剔除所述待校正光谱Cur_Spe中的异常像素点，保留所述待校正光谱Cur_Spe中的有效像素点；
其中，统计光谱Stat_Spe=Cur_Spe-Ref_Spe；或者统计光谱Stat_Spe=Cur_Spe/Ref_Spe。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任意一项所述的波长偏移校正方法。
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