CN112393802A - 拉曼光谱检测方法以及设备 - Google Patents

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CN112393802A CN201910743894.6A CN201910743894A CN112393802A CN 112393802 A CN112393802 A CN 112393802A CN 201910743894 A CN201910743894 A CN 201910743894A CN 112393802 A CN112393802 A CN 112393802A
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Abstract

本公开提出了一种拉曼光谱检测方法和设备。该拉曼光谱检测方法包括：用具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光照射待测样品，以获得与第一波长相对应的第一拉曼光谱数据和与第二波长相对应的第二拉曼光谱数据，其中，第二波长不同于第一波长；基于第一拉曼光谱数据和第二拉曼光谱数据来确定待测样品的差分拉曼光谱；基于差分拉曼光谱进行重构得到待测样品的重构的拉曼光谱；以及对重构的拉曼光谱进行拟合。

Description

拉曼光谱检测方法以及设备
技术领域
本公开涉及光谱分析处理技术领域，更具体地，涉及拉曼光谱检测方法以及设备。
背景技术
拉曼光谱是一种分子振动光谱，它可以反映分子的指纹特征，可用于对物质的检测。拉曼光谱检测通过检测待测物对于激发光的拉曼散射效应所产生的拉曼光谱来检测和识别物质。拉曼光谱检测方法已经广泛应用于液体安检、珠宝检测、爆炸物检测、毒品检测、药品检测、农药残留检测等领域。
在拉曼光谱检测中，当用激光照射样品时，除了能激发出拉曼散射光外，还有可能同时激发出荧光。通常，当样品在激发激光的波长具有较强的荧光激发效率时，则能够受激产生荧光，形成荧光发射效应。荧光是拉曼背景光中最受关注的一种，对检测结果会产生很大的干扰。因此，在拉曼光谱检测中，对背景荧光采取一定的抑制措施是非常必要的。
因此，如何在拉曼光谱检测中抑制荧光以获得较准确待测物的拉曼光谱，进而实现对待测物的准确识别，对提高拉曼光谱检测方法在各个应用领域检测的准确性具有重要意义。
目前，移频激发拉曼差分光谱法(Shifted Excitation Raman DifferenceSpectroscopy，或简称为SERDS)是广泛采用的一种荧光抑制方法。然而，在SERDS方法中，在对差分光谱进行重构时，传统的多阶拟合方法存在对微弱峰引入杂峰的问题，降低了检测的准确性。
发明内容
为了解决或至少减轻现有技术中的一个或多个问题，提出了一种拉曼光谱检测方法和设备，能够提高拉曼光谱检测的准确性。
在本公开的一个方面，提出了一种拉曼光谱检测方法，可以包括：用具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光照射待测样品，以获得与所述第一波长相对应的第一拉曼光谱数据和与所述第二波长相对应的第二拉曼光谱数据，其中，所述第二波长不同于所述第一波长；基于所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据来确定所述待测样品的差分拉曼光谱；基于所述差分拉曼光谱进行重构得到所述待测样品的重构的拉曼光谱；以及对所述重构的拉曼光谱进行拟合。
根据本公开的实施例，基于所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据来确定所述待测样品的差分拉曼光谱的步骤可以包括：将所述待测样品的所述差分拉曼光谱确定为所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据的差值。
根据本公开的实施例，基于所述差分拉曼光谱进行重构得到所述待测样品的重构的拉曼光谱的步骤可以包括：基于以下方程式对所述差分拉曼光谱进行累加积分，以获得所述待测样品的重构的拉曼光谱
Sn＝Sn-1+yn，
其中，Sn和Sn-1分别为第n和第n-1个频率点的重构的拉曼光谱，yn为第n个频率点的差分拉曼光谱。
根据本公开的实施例，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤可以包括：基于以下方程式对重构的拉曼光谱进行Lorentzian函数拟合
Figure BDA0002164919910000021
其中，
Figure BDA0002164919910000022
即为，
Figure BDA0002164919910000023
其中，S为重构的拉曼光谱，L(v)表示Lorentzian函数，v表示波数，w表示拉曼光谱峰的中心位置，γL表示峰的半高宽，B表示曲线背景，m表示拉曼光谱峰的数量。
根据本公开的实施例，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤可以包括：采用非线性最小二乘法，基于以下方程式从k＝0至k＝(m-1)按照每次k自增1的方式依次对重构的拉曼光谱S进行寻优计算
Figure BDA0002164919910000031
其中，r为残差信号，且令k＝0时r＝S。
根据本公开的实施例，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤还可以包括：分别在m次寻优计算中的第(k+1)次寻优计算中，在rk+1中找到最高点并记录所述最高点的位置和半高宽，其中，rk+1表示第(k+1)次寻优计算的残差信号，0≤k≤(m-1)，并且其中，所述最高点的位置为第(k+1)个拉曼光谱峰的中心位置wk+1，所述最高点的半高宽为第(k+1)个拉曼光谱峰的半高宽
Figure BDA0002164919910000032
根据本公开的实施例，在采用非线性最小二乘法对重构的拉曼光谱S进行寻优计算之前，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤还可以包括：对重构的拉曼光谱S进行平滑处理。
根据本公开的实施例，所述第一波长和所述第二波长的差值可以小于等于2nm。
根据本公开的实施例，所述第一波长可以为784.7nm，所述第二波长可以为785.4nm。
在本公开的另一方面，提出了一种拉曼光谱检测设备，可以包括：光源，用于向待测样品照射具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光，其中，所述第二波长不同于所述第一波长；检测器，用于检测响应于所述第一检测光而发射的第一拉曼光谱辐射和响应于所述第二检测光而发射的第二拉曼光谱辐射；计算单元，所述计算单元被配置为：基于所述第一拉曼光谱辐射和所述第二拉曼光谱辐射来确定所述待测样品的差分拉曼光谱，基于所述差分拉曼光谱进行重构得到所述待测样品的重构的拉曼光谱，以及对所述重构的拉曼光谱进行拟合。
根据本公开的实施例，所述计算单元还可以被配置为：将所述待测样品的所述差分拉曼光谱确定为所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据的差值。
根据本公开的实施例，所述计算单元还可以被配置为：基于以下方程式对所述差分拉曼光谱进行累加积分，以获得所述待测样品的重构的拉曼光谱
Sn＝Sn-1+yn，
其中，Sn和Sn-1分别为第n和第n-1个频率点的重构的拉曼光谱，yn为第n个频率点的差分拉曼光谱。
根据本公开的实施例，所述计算单元还可以被配置为：基于以下方程式对重构的拉曼光谱进行Lorentzian函数拟合
Figure BDA0002164919910000041
其中，
Figure BDA0002164919910000042
即为，
Figure BDA0002164919910000043
其中，S为重构的拉曼光谱，L(v)表示Lorentzian函数，v表示波数，w表示拉曼光谱峰的中心位置，γL表示峰的半高宽，B表示曲线背景，m表示拉曼光谱峰的数量。
根据本公开的实施例，所述计算单元还可以被配置为：采用非线性最小二乘法，基于以下方程式从k＝0至k＝(m-1)按照每次k自增1的方式依次对重构的拉曼光谱S进行寻优计算
Figure BDA0002164919910000044
其中，r为残差信号，且令k＝0时r＝S。
根据本公开的实施例，所述计算单元还可以被配置为：分别在m次寻优计算中的第(k+1)次寻优计算中，在rk+1中找到最高点并记录所述最高点的位置和半高宽，其中，rk+1表示第(k+1)次寻优计算的残差信号，0≤k≤(m-1)，并且其中，所述最高点的位置为第(k+1)个拉曼光谱峰的中心位置wk+1，所述最高点的半高宽为第(k+1)个拉曼光谱峰的半高宽
Figure BDA0002164919910000045
根据本公开的实施例，所述计算单元还可以被配置为：对重构的拉曼光谱S进行平滑处理。
根据本公开的实施例，所述第一波长和所述第二波长的差值可以小于等于2nm。
根据本公开的实施例，所述第一波长可以为784.7nm，所述第二波长可以为785.4nm。
附图说明
为了更好地理解本公开，将根据以下附图对本公开进行详细描述：
图1示出了根据本公开的示例实施例的拉曼光谱检测设备的结构框图；
图2示出了根据本公开的示例实施例的拉曼光谱检测设备中的计算单元的结构框图；
图3示出了根据本公开的示例实施例的拉曼光谱检测方法的流程图；以及
图4示出了根据本公开的示例实施例的拉曼光谱拟合方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本公开的具体实施例，应当注意，本文描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开。在以下描述中，为了提供对本公开的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本公开。在其他实例中，为了避免混淆本公开，未具体描述公知的结构或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
考虑到现有技术中的一个或多个问题，提出了一种拉曼光谱检测方法和设备。根据本公开的示例实施例，例如利用光源发射的波长相近的两束光分别照射样品，检测器分别检测到两幅原始拉曼光谱。由于分子所发射的光(例如，荧光)只能从某一多重态中的最低态激发，因此激发波长的微小偏移并不影响背景(样品受激发射光谱)，所获得的原始拉曼光谱的荧光轮廓几乎不发生变化。而作为一种散射光谱的拉曼光谱的特征峰出现的位置与激发光的频谱位置有固定关系，当激发光的频率(或波长)移动时拉曼特征峰会相应地移动。基于此原理，计算单元将得到的两幅原始拉曼光谱相减以得到差分拉曼光谱，在该差分拉曼光谱中，荧光背景相互抵消，而仅保留拉曼信号，从而有效地抑制了荧光干扰。之后，计算单元基于差分拉曼光谱进行重构得到样品的重构的拉曼光谱，并对重构的拉曼光谱进行曲线拟合以减小拉曼光谱中残留的曲线背景。上述方案一方面抑制了荧光干扰，另一方面通过曲线拟合减小了拉曼光谱中残留的噪声，从而提高了拉曼光谱的准确性。
图1是根据本公开的示例实施例的拉曼光谱检测设备100的结构框图。如图1所示的拉曼光谱检测设备100可以包括光源120、检测器140和计算单元160。然而需要注意的是：根据本公开实施例的拉曼光谱检测设备100的构造不限于此，而是可以包括更多或更少的单元以及可以用具有相同或相似功能的其它单元来替换这些单元等。
光源120可以发射具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光，并用具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光照射待测样品，以产生与第一波长相对应的第一拉曼光谱数据和与第二波长相对应的第二拉曼光谱数据。在此，第一波长与第二波长相近，但不同于第二波长。在一些示例实施例中，第一波长和第二波长的差值小于等于2nm。在另一些示例实施例中，第一波长和第二波长的差值小于等于1nm。在又一些示例实施例中，第一波长为784.7nm，第二波长为785.4nm。然而，要注意的是，本公开不限于此。
在一些示例实施例中，光源120可以包括能够在一定范围内改变激光器输出波长的单个可调谐激光器。在另一些示例实施例中，光源120可以包括具有相近波长的两个单波长激光器。然而，要注意的是，本公开不限于此。此外，光源120例如还可以包括光束耦合装置(未示出)，用于将发射的第一检测光和第二检测光耦合至待测样品，以便激发与第一波长相对应的第一拉曼光谱和与第二波长相对应的第二拉曼光谱。
辐射处理模块130中的检测器140可以采集所激发的与第一波长相对应的第一拉曼光谱和与第二波长相对应的第二拉曼光谱，辐射处理模块将所述第一拉曼光谱和第二拉曼光谱的信号传送至计算单元160得到第一拉曼光谱数据和第二拉曼光谱数据。在示例实施例中，辐射处理模块还包含可以用以分析所述第一拉曼光谱和第二拉曼光谱的各种光学、机械和电子元件，举例来说，辐射处理模块可以包含用于将光形式的电磁辐射分散成多个分量波长的一个或多个元件。辐射处理模块还可以包括用于准直、聚焦的各种透镜，还可以包括电子组件，例如CCD相机、光电二极管和/或光电二极管阵列和电子处理器。
计算单元160对所获取的第一拉曼光谱数据和第二拉曼光谱数据进行处理，以得到样品的拉曼信号。具体地，首先，计算单元160基于第一拉曼光谱数据和第二拉曼光谱数据来确定待测样品的差分拉曼光谱，以去除荧光的影响。然后，由于所确定的差分拉曼光谱并非真正的拉曼光谱，计算单元160基于差分拉曼光谱对待测样品的拉曼光谱进行重构。最后，由于在重构的拉曼光谱中仍然残留曲线背景，计算单元160对重构的拉曼光谱进行拟合，以进一步降低噪声。
关于具体的差分、重构和拟合过程，将在下面参考图3和图4进一步详细地描述。
图2是根据本公开的示例实施例的拉曼光谱检测设备100中的计算单元160的结构框图。如图2所示，计算单元160可选地包括但不限于存储单元161、只读存储器(ROM)162、随机存取存储器(RAM)163、输入单元164、处理器165、显示单元166、接口单元167和总线168等。
检测器140所检测的拉曼光谱通过接口单元167和总线168存储在存储单元161中。只读存储器(ROM)162中存储有计算单元执行的程序等。随机存取存储器(RAM)163用于在处理器165工作过程中暂存各种数据。另外，存储单元161中还存储有用于进行拉曼光谱数据处理的计算机程序。内部总线168连接上述的存储单元161、只读存储器162、随机存取存储器163、输入单元164、处理器165、显示单元166和接口单元167。
在用户通过诸如键盘和鼠标之类的输入单元164输入操作命令后，计算机程序的指令代码命令处理器165执行预定的数据处理算法，在得到数据处理结果之后，将其显示在诸如LCD显示器、OLED显示器之类的显示单元166上，或者以其他方式输出处理结果。
图3是根据本公开的示例实施例的拉曼光谱检测方法300的流程图。方法300可以例如由图1中所示的拉曼光谱检测设备100来执行。
如图3所示，方法300可以包括步骤S301-S305。
在步骤S301，用具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光照射待测样品，以获得与第一波长相对应的第一拉曼光谱数据和与第二波长相对应的第二拉曼光谱数据，其中，第二波长不同于第一波长。在示例实施例中，步骤S301可以包括：光源120用具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光照射待测样品，以产生与第一波长相对应的第一拉曼光谱数据和与第二波长相对应的第二拉曼光谱数据；以及检测器140检测所产生的与第一波长相对应的第一拉曼光谱辐射和与第二波长相对应的第二拉曼光谱辐射。
在步骤S302，基于第一拉曼光谱辐射和第二拉曼光谱辐射来确定待测样品的差分拉曼光谱。在示例实施例中，步骤S302可以包括：将待测样品的差分拉曼光谱确定为第一拉曼光谱数据和第二拉曼光谱数据的差值。
在步骤S303，基于差分拉曼光谱进行重构得到待测样品的重构的拉曼光谱。在示例实施例中，步骤S303可以包括：基于以下方程式对差分拉曼光谱进行累加积分，以获得待测样品的重构的拉曼光谱
Sn＝Sn-1+yn，
其中，Sn和Sn-1分别为第n和第n-1个频率点的重构的拉曼光谱，yn为第n个频率点的差分拉曼光谱。
在步骤S304，对重构的拉曼光谱进行拟合。这里，在对重构的拉曼光谱进行拟合时，由于大部分振动光谱的谱峰在本质上具有Lorentzian函数轮廓，在函数拟合过程中例如可以采用Lorentzian函数拟合，即将拉曼光谱S表示为m个Lorentzian函数拟合、曲线背景累加和的形式。即，在示例实施例中，对重构的拉曼光谱进行拟合可以包括：基于以下方程式对重构的拉曼光谱进行Lorentzian函数拟合
Figure BDA0002164919910000091
其中，
Figure BDA0002164919910000092
即为，
Figure BDA0002164919910000093
其中，S为重构的拉曼光谱，L(v)表示Lorentzian函数，v表示波数，w表示拉曼光谱峰的中心位置，γL表示峰的半高宽，B表示曲线背景，m表示拉曼光谱峰的数量。
具体地，在示例实施例中，对重构的拉曼光谱进行拟合可以包括：采用非线性最小二乘法，基于以下方程式从k＝0至k＝(m-1)按照每次k自增1的方式依次对重构的拉曼光谱S进行寻优计算
Figure BDA0002164919910000094
其中，r为残差信号，且令k＝0时r＝S。并且，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤还可以包括：分别在m次寻优计算中的第(k+1)次寻优计算中，在rk+1中找到最高点并记录所述最高点的位置和半高宽。在此，rk+1表示第(k+1)次寻优计算的残差信号，0≤k≤(m-1)，并且最高点的位置为第(k+1)个拉曼光谱峰的中心位置wk+1，最高点的半高宽为第(k+1)个拉曼光谱峰的半高宽
Figure BDA0002164919910000095
由此，依次确定了所有的m个拉曼光谱峰的Lorentzian函数轮廓。另外，在采用非线性最小二乘法对重构的拉曼光谱S进行寻优计算之前，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤还可以包括：对重构的拉曼光谱S进行平滑处理，以降低噪声信号的影响。
在步骤S305，进行拉曼光谱识别。在示例实施例中，步骤S305可以包括：针对拟合的拉曼光谱进行拉曼光谱识别，以确定待测样品的成分或分子结构。
图4是根据本公开的示例实施例的拉曼光谱拟合方法400的流程图。拉曼光谱拟合方法400可以由图1中所示的拉曼光谱检测设备100来执行。然而，需要注意的是：本公开实施例并不受限于图4所示的拉曼拟合方法400，其仅用于说明而非限制本公开的实施例。换言之，在另一些实施例中，拉曼拟合方法400完全可以包括更多、更少和/或不同的步骤。
如图4所示，拉曼光谱拟合方法400可以可选地包括步骤S401-S407。
首先，在步骤S401，获取拉曼光谱S。这里，需要注意的是，所获取的拉曼光谱S可以是图3中步骤S303的输出结果，即重构的拉曼光谱。在步骤S402(可选)，对重构的拉曼光谱S进行平滑处理，以降低噪声信号的影响。在步骤S403，对拉曼光谱S求导，以确定拉曼光谱峰的数量m，即函数拟合中m的取值。在步骤S404，初始化残差信号r＝S，并且设置k＝0(k为非负整数)。在步骤S405，在残差信号r中找到最高点，并记录最高点的高度与位置，在此，最高点的位置对应于拉曼光谱峰的中心位置w。在步骤S406，基于以下方程式按照非线性最小二乘法对拉曼光谱S进行寻优计算。
Figure BDA0002164919910000101
在步骤S407，k自增1，判断k是否满足条件k<m，若满足则跳回步骤S405，若不满足则完成对所述拉曼光谱S的拟合。因此，通过该拉曼光谱拟合方法400，按照从强拉曼光谱峰至弱拉曼光谱峰的顺序依次确定了所有拉曼光谱峰(共m个)的相应高度及其相应的中心位置w，从而为后续确定样品分子结构提供了可靠的依据。
综上，本公开实施例提出了一种基于差分拉曼光谱扣除荧光光谱的拉曼检测方法和设备，基于荧光光谱和拉曼光谱对激发光波长变化的反应不同，通过对不同波长的光谱进行差分并对差分光谱进行重构以得到真正的拉曼光谱，消除了荧光光谱的影响，从而避免了传统方法在测量大带宽荧光时无法抑制荧光的弊端，并且对重构的拉曼光谱进行曲线拟合以减小拉曼光谱中残留的曲线背景，解决了多阶拟合方法对微弱峰引入杂峰的缺陷，从而进一步提高了待测样品拉曼光谱的准确性。
以上的详细描述通过使用示意图、流程图和/或示例，已经阐述了众多实施例。在这种示意图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种示意图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种结构、硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本公开的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)等来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
虽然已经参照几个典型实施例描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离公开的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (18)

1.一种拉曼光谱检测方法，包括：
用具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光照射待测样品，以获得与所述第一波长相对应的第一拉曼光谱数据和与所述第二波长相对应的第二拉曼光谱数据，其中，所述第二波长不同于所述第一波长；
基于所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据来确定所述待测样品的差分拉曼光谱；
基于所述差分拉曼光谱进行重构得到所述待测样品的重构的拉曼光谱；以及
对所述重构的拉曼光谱进行拟合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据来确定所述待测样品的差分拉曼光谱的步骤包括：
将所述待测样品的所述差分拉曼光谱确定为所述第一拉曼光谱数据和所述第二拉曼光谱数据的差值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述差分拉曼光谱进行重构得到所述待测样品的重构的拉曼光谱的步骤包括：
基于以下方程式对所述差分拉曼光谱进行累加积分，以获得所述待测样品的重构的拉曼光谱
Sn＝Sn-1+yn，
其中，Sn和Sn-1分别为第n和第n-1个频率点的重构的拉曼光谱，yn为第n个频率点的差分拉曼光谱。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤包括：
基于以下方程式对重构的拉曼光谱进行Lorentzian函数拟合
Figure FDA0002164919900000021
其中，
Figure FDA0002164919900000022
即为，
Figure FDA0002164919900000023
其中，S为重构的拉曼光谱，L(v)表示Lorentzian函数，v表示波数，w表示拉曼光谱峰的中心位置，γL表示峰的半高宽，B表示曲线背景，m表示拉曼光谱峰的数量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤包括：
采用非线性最小二乘法，基于以下方程式从k＝0至k＝(m-1)按照每次k自增1的方式依次对重构的拉曼光谱S进行寻优计算
Figure FDA0002164919900000024
其中，r为残差信号，且令k＝0时r＝S。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤还包括：
分别在m次寻优计算中的第(k+1)次寻优计算中，在rk+1中找到最高点并记录所述最高点的位置和半高宽，
其中，rk+1表示第(k+1)次寻优计算的残差信号，0≤k≤(m-1)，并且其中，所述最高点的位置为第(k+1)个拉曼光谱峰的中心位置wk+1，所述最高点的半高宽为第(k+1)个拉曼光谱峰的半高宽
Figure FDA0002164919900000025
7.根据权利要求5所述的方法，其中，在采用非线性最小二乘法对重构的拉曼光谱S进行寻优计算之前，对重构的拉曼光谱进行拟合的步骤还包括：
对重构的拉曼光谱S进行平滑处理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一波长和所述第二波长的差值小于等于2nm。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一波长为784.7nm，所述第二波长为785.4nm。
10.一种拉曼光谱检测设备，包括：
光源，用于向待测样品照射具有第一波长的第一检测光和具有第二波长的第二检测光，其中，所述第二波长不同于所述第一波长；
检测器，用于检测响应于所述第一检测光而发射的第一拉曼光谱辐射和响应于所述第二检测光而发射的第二拉曼光谱辐射；
计算单元，所述计算单元被配置为：
基于所述第一拉曼光谱辐射和所述第二拉曼光谱辐射来确定所述待测样品的差分拉曼光谱；
基于所述差分拉曼光谱进行重构得到所述待测样品的重构的拉曼光谱；以及
对所述重构的拉曼光谱进行拟合。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述计算单元还被配置为：
将所述待测样品的所述差分拉曼光谱确定为所述第一拉曼光谱辐射和所述第二拉曼光谱辐射的差值。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述计算单元还被配置为：
基于以下方程式对所述差分拉曼光谱进行累加积分，以获得所述待测样品的重构的拉曼光谱
Sn＝Sn-1+yn，
其中，Sn和Sn-1分别为第n和第n-1个频率点的重构的拉曼光谱，yn为第n个频率点的差分拉曼光谱。
13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述计算单元还被配置为：
基于以下方程式对重构的拉曼光谱进行Lorentzian函数拟合
Figure FDA0002164919900000041
其中，
Figure FDA0002164919900000042
即为，
Figure FDA0002164919900000043
其中，S为重构的拉曼光谱，L(v)表示Lorentzian函数，v表示波数，w表示拉曼光谱峰的中心位置，γL表示峰的半高宽，B表示曲线背景，m表示拉曼光谱峰的数量。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述计算单元还被配置为：
采用非线性最小二乘法，基于以下方程式从k＝0至k＝(m-1)按照每次k自增1的方式依次对重构的拉曼光谱S进行寻优计算
Figure FDA0002164919900000044
其中，r为残差信号，且令k＝0时r＝S。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述计算单元还被配置为：
分别在m次寻优计算中的第(k+1)次寻优计算中，在rk+1中找到最高点并记录所述最高点的位置和半高宽，
其中，rk+1表示第(k+1)次寻优计算的残差信号，0≤k≤(m-1)，并且其中，所述最高点的位置为第(k+1)个拉曼光谱峰的中心位置wk+1，所述最高点的半高宽为第(k+1)个拉曼光谱峰的半高宽
Figure FDA0002164919900000045
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述计算单元还被配置为：
对重构的拉曼光谱S进行平滑处理。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的设备，其中，所述第一波长和所述第二波长的差值小于等于2nm。
18.根据权利要求10至16中任一项所述的设备，其中，所述第一波长为784.7nm，所述第二波长为785.4nm。
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