(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211141091.1 (22)申请日 2022.09.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115219436 A (43)申请公布日 2022.10.21 (73)专利权人 碧兴物联科技 （深圳） 股份有限公 司 地址 518000 广东省深圳市宝安区新 安街 道兴东社区67区留仙三路1号润恒工 业区厂房2栋 301 (72)发明人 李艳丽　牛棚满　陶荣霞　邱致刚　 李秋瑶　 (51)Int.Cl. G01N 21/21(2006.01) G01N 15/00(2006.01)G01N 21/51(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 17/16(2006.01) G01N 21/47(2006.01) (56)对比文件 CN 101464190 A,20 09.06.24 CN 10408985 5 A,2014.10.08 审查员 李坎 (54)发明名称 一种偏振光学散射测量装置及气溶胶分类 识别方法 (57)摘要 本发明公开了一种应用偏振光学散射测量 装置的气溶胶分类识别方法， 所述偏振光学散射 测量装置激光器、 线偏 振片、 密封避光散射腔体， 所述散射腔体上设有入射窗、 出射窗和四个角度 的偏振探测通道， 入射窗用于入射激光光源， 四 个角度的偏振探测通道用于测量气溶胶颗粒样 本在被激光光源照射水平面的散射 光信息。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115219436 B 2022.12.13 CN 115219436 B 1.一种应用偏振光学散射测量装置的气溶胶分类识别方法， 包括以下步骤： ⑴将待识别气溶胶通入偏振光学散射测量装置， 所述偏振光学散射测量装置包括激光 器、 线偏振片、 密封避光散射腔体， 所述散射腔体上设有入射窗、 出射窗和四个角度的偏振 探测通道， 入射窗用于入射激光光源， 四个角度的偏振探测通道用于测 量气溶胶颗粒样本 在被激光光源照射水平面的散射光信息， 四个角度的偏振探测通道分别为30 °偏振探测通 道、 55°偏振探测通道、 90 °偏振探测通道和120 °偏振探测通道， 所述四个角度偏振探测通道 内均设有同步检偏器， 所述同步检偏器包括四个通光孔， 每个通光孔都固定有薄膜型偏振 片， 分别为右旋圆偏振片用以检测散射光中的右旋圆偏振分量R， 左旋圆偏振片用以检测散 射光中的左旋圆偏振分量L， 水平偏振片用以检测散射光中的水平偏振分量H， 45 °偏振片用 以检测散射 光中的45 °偏振分量P； ⑵利用45°偏振态激光 光源照射待测气溶胶； ⑶同步测量计算气溶胶在被激光照射水平平面内30 °、 55°、 90°和120°这4个角度的全 斯托克斯偏振矢量； 在同步 获得这四个偏振态分量后， 通过以下3个公 式分别计算斯托克斯 矢量的第二 三四项S1、 S2和S3； ； ； ； ⑷基于四个角度偏振探测通道以及同步检偏器， 可以得到共12个偏振参数， 分别为   PS130、 PS230、 PS330、 PS155、 PS255、 PS355、 PS190、 PS290、 PS390、 PS1120、 PS2120、 PS3120； 然后按 照以下形式组成一个3x4的待识别气溶胶的偏振特征矩阵M0， M0的12个阵元分别为M011、 M021、 M031、 M012、 M022、 M032、 M013、 M023、 M033、 M014、 M024、 M034， 该12个阵元的值分别为MPS130、 MPS230、 MPS330、 MPS155、 MPS255、 MPS355、 MPS190、 MPS290、 MPS390、 MPS1120、 MPS2120、 MPS3120， 公式为： ； ⑸将标准样本气溶胶通入该偏振光学散射测量装置， 重复以上步骤以获取标准样本气 溶胶的特征偏振矩阵N0， N0的12个阵元分别为N011、 N021、 N031、 N012、 N022、 N032、 N013、 N023、 N033、 N014、 N024、 N034， 该12个阵元的值分别 为基于四个角度偏振探测通道以及同步检偏器所测量 到的属于 标准样本气溶胶的12个偏 振参数： NPS130、 NPS230、 NPS330、 NPS155、 NPS255、 NPS355、 NPS190、 NPS290、 NPS390、 NPS1120、 NPS2120、 NPS3120， 公式为： ； 分别计算这两种 偏振矩阵中每一列的模， 分别记为normM1,nor mM2,normM3,normM4， 和 normN1, normN2, normN3, normN4,随后依次对应相减取绝对值可得到四个筛选参数α1， α2， α3， α4,计算公式如下：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115219436 B 2； ； ； ； ⑹将上一步中所得到的4个筛选参数α1， α2， α3， α4从大到小 排序， 记录排在最末位的筛选 参数标号， 随后同时将待测气溶胶偏振特征矩阵M0和标准气溶胶偏振特征矩阵N0中该标号 的列全部去掉， 则可重新分别得到对应3x3偏振特征矩阵M和N， 假设筛选参数α4为最小， 则 将偏振特征矩阵M0和N0的第四列去掉后得到的偏振特 征矩阵M和N 为： 、 ； ⑺按照如下计算公式计算两个偏振特 征矩阵M和N的特 征识别矩阵σ： ； 其中， 特征识别矩阵σ 的每 个阵元依照下面计算公式得到： ； ； ； ； ； ； ； ； ； 其中， M011， M012…M033和N011， N012…N033分别为待测气溶胶偏振特征矩阵M和标准气溶胶 偏振特征矩阵N的9个阵元， n为特征矩阵阵元个数， 和 为矩阵M和N所有阵元的平均值， 其计算公式如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115219436 B 3