[发明专利]估计浓度的装置和方法以及生成浓度估计模型的装置

权利要求书

1.一种用于估计浓度的装置，所述装置包括：

光谱获取器，被配置为获取对象的拉曼光谱；以及

处理器，被配置为：

从所述拉曼光谱中提取与分析物相关的至少一个分析物光谱和与除所述分析物之外的生物组分相关的至少一个非分析物光谱，以及

基于所述至少一个分析物光谱的曲线下的第一面积和所述至少一个非分析物光谱的曲线下的第二面积来估计所述分析物的浓度。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光谱获取器还被配置为从外部设备接收所述拉曼光谱，或者通过将光发射到所述对象上并接收从所述对象返回的拉曼散射光来测量所述拉曼光谱。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述分析物是葡萄糖、甘油三酯、尿素、尿酸、乳酸盐、蛋白质、胆固醇或乙醇中的任何一种。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

从所述至少一个分析物光谱和所述至少一个非分析物光谱中去除背景信号；以及

计算去除了所述背景信号的所述至少一个分析物光谱的曲线下的所述第一面积，并且计算去除了所述背景信号的所述至少一个非分析物光谱的曲线下的所述第二面积。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器还被配置为提取与所述分析物相关的拉曼带的光谱作为所述至少一个分析物光谱，并提取与除所述分析物之外的所述生物组分相关的拉曼带的光谱作为所述至少一个非分析物光谱。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述分析物是葡萄糖，并且

所述处理器还被配置为：

提取在911cm^-1、1060cm^-1和1125cm^-1处的拉曼带光谱中的至少一个拉曼带光谱，作为所述至少一个分析物光谱，以及

提取在1003cm^-1和1450cm^-1处的拉曼带光谱中的至少一个拉曼带光谱，作为所述至少一个非分析物光谱。

7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

通过以直线或曲线将所述至少一个分析物光谱和所述至少一个非分析物光谱中的每个光谱的起始点与结束点连接来生成背景线，以及

通过从所述至少一个分析物光谱和所述至少一个非分析物光谱中的每个光谱中减去所生成的背景线来去除所述背景信号。

8.根据权利要求4所述的装置，其中，所述处理器还被配置为基于去除了所述背景信号的所述至少一个分析物光谱的所述第一面积、去除了所述背景信号的所述至少一个非分析物光谱的所述第二面积、以及浓度估计模型，估计所述分析物的浓度。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述浓度估计模型定义去除了所述背景信号的所述至少一个分析物光谱的所述第一面积、去除了所述背景信号的所述至少一个非分析物光谱的所述第二面积和所述分析物的浓度之间的关系。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，使用参考分析物光谱的曲线下的第一参考面积、参考非分析物光谱的曲线下的第二参考面积、以及所述分析物的对应浓度，通过回归分析或机器学习来生成所述浓度估计模型，所述参考分析物光谱是去除了背景信号的参考分析物光谱，所述参考非分析物光谱是去除了背景信号的参考非分析物光谱。

11.根据权利要求4所述的装置，其中，所述处理器还被配置为从所述拉曼光谱中去除噪声。