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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种基于新型进化深度学习模型的重叠光谱分离装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121049204B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511574116.0，技术领域涉及：G01N21/39；该发明授权一种基于新型进化深度学习模型的重叠光谱分离装置及方法是由陈晨;刘思霖;李春光;李峥设计研发完成，并于2025-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于新型进化深度学习模型的重叠光谱分离装置及方法在说明书摘要公布了：本发明适用于气体传感技术领域，提供了一种基于新型进化深度学习模型的重叠光谱分离装置及方法，该方法首先将精英反向学习、黄金正弦算法与动态非线性惯性权重相结合，形成改进的鲸鱼优化算法；然后利用改进的鲸鱼优化算法来自动优化深度学习框架的核心超参数，以降低根据经验手动尝试调整的时间成本；最后通过训练后的最优深度学习框架分离归一化后的重叠气体吸收光谱，以保障每种气体的分离准确度。该方法可有效提升测量准确度，模型响应时间可以达到毫秒级别，且当气体组分、浓度、温度和压强发生改变时，更换相应的吸收光谱训练数据集即可，为不同环境下的多组分气体的同时测量提供了一种新方法。

本发明授权一种基于新型进化深度学习模型的重叠光谱分离装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于新型进化深度学习模型的重叠光谱分离方法，其特征在于，基于重叠光谱分离装置，所述重叠光谱分离装置包括多通池、内部温控装置和外部温控装置，所述外部温控装置与多通池的进气管路和出气管路连接，所述进气管路上设置有进气口比例阀和压强传感器，所述出气管路上设置有出气口比例阀和真空抽气泵，所述外部温控装置上设置一级温度传感器，所述多通池上设置三级温度传感器； 所述多通池的入光口与激光器的出光口光学连接，所述多通池的出光口与光电探测器的一端光学连接，所述光电探测器的另一端与光电探测放大器电学连接，光电探测放大器还与采集卡的一端电性连接，采集卡的另一端与微型计算机的一端电性连接；所述微型计算机的另一端与驱动温控电路板电性连接，驱动温控电路板的另一端与激光器电性连接； 所述多通池和光电探测器均设置于内部温控装置中，且所述内部温控装置上设置二级温度传感器； 所述方法包括以下步骤： 步骤1：利用一级温度传感器、二级温度传感器和三级温度传感器共同维持测量环境温度的稳定，打开真空抽气泵、进气口比例阀和出气口比例阀，将待测气体充满多通池内部，关闭进气口比例阀，利用压强传感器控制多通池内部的压强，关闭出气口比例阀和真空抽气泵； 步骤2：通过微型计算机设定驱动温控电路板输出的驱动电流，驱动激光器开始工作，同时控制激光器的工作温度； 步骤3：开启光电探测器开始测量，利用采集卡采集光电探测放大器放大后的直接吸收信号，上传至微型计算机进行归一化处理； 步骤4：将精英反向学习、黄金正弦算法与动态非线性惯性权重相结合，形成改进的鲸鱼优化算法； 步骤5：利用改进的鲸鱼优化算法来自动优化深度学习框架的核心超参数，以降低根据经验手动尝试调整的时间成本； 步骤6：通过优化后的深度学习框架分离归一化后的重叠气体吸收光谱，以保障每种气体的分离准确度； 步骤7：遵循朗伯比尔定律标定气体浓度与峰值吸光度的线性关系； 步骤8：获得反演后的气体分离浓度值； 在所述步骤4中，精英反向学习被整合到鲸鱼群体的随机初始化过程中，黄金正弦算法被添加到鲸鱼优化算法的螺旋泡网络攻击阶段； 在所述步骤4中，根据公式6设置自适应动态非线性惯性权重调整机制，结合了逆不完全伽玛函数和柯西分布，平衡算法的全球搜索和本地开发的能力： 6； 其中，和表示惯性权重的下限和上限，随机变量需要大于或等于零，是最大迭代次数，是惯性权重调整因子，取值为0.01，表示遵循柯西分布的随机数； 所述步骤5中，利用步骤4改进后的鲸鱼优化算法来自动优化深度学习框架的核心超参数，根据公式7至公式13避免传统鲸鱼优化算法中固有的局部最优问题； 将鲸鱼个体在最优解周围的搜索行为抽象为收缩包围模式和螺旋路径更新模式的动态组合，这种双模式策略通过随机概率参数动态切换，假设每种模式的概率为50%，随机概率参数在[0,1]范围内遵循均匀分布，如果，则鲸鱼位置更新遵循以下收缩环绕模式： 7； 8； 9； 10； 其中，和是两个控制参数，是收敛因子，在迭代过程中从2线性减小到0，和是均匀分布在[0,1]之间的随机数；如果，螺旋更新方程表示为： 11； 当鲸鱼个体在迭代过程中未能找到猎物时，该算法会切换到随机搜索猎物模式，模拟鲸鱼种群分散以搜索其他潜在猎物的行为，当时，鲸鱼不再围绕当前最佳个体移动，而是从种群中随机选择一个个体作为全局搜索的参考，在随机猎物搜索过程中，根据以下公式更新位置： 12； 13； 其中，表示从当前种群中随机选择的鲸鱼位置，表示与之间的距离。

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