[发明专利]一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法

说明书

本发明公开了一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法，包括：定位图谱中重叠特征峰位置，对重叠特征峰进行边界确定；依据重叠特征峰的特征分布，统计分析单峰数量和位置；确定双重叠谱峰的左右边界，在双重叠谱峰区域中确定各单峰的对称轴线；结合已有的半边峰体，以垂直线为对称轴将已有的半边峰体进行映射，将双重叠谱峰解析为独立的单峰。本发明解决了红外光谱、拉曼光谱、气相色谱等谱图在样品检测过程中出现的双重叠谱峰无法分离，难以定位准确的问题，解决谱图中双重叠谱峰的解析问题，提高了谱图中双重叠谱峰分离分析水平。

技术领域

本发明涉及谱图检测技术领域，尤其是一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法。

背景技术

各种谱图检测过程中，例如光谱/色谱检测过程中，会由于物质性质因素、实验条件因素、环境因素等各种原因导致检测的谱图出现谱峰重叠现象。

目前，对于双重叠谱峰的没有很好的解析方法，导致谱图检测结果的判断存在误差。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法，能够将双重叠谱峰解析成单体峰，提高检测结果，修正检测偏差，对谱图检测领域的发展具有十分重要的意义。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法，包括以下步骤：

S1，提取双重叠谱峰；

S2，确定双重叠谱峰的左边界和右边界；

S3，根据双重叠谱峰中的单峰位置，从单峰峰顶做与左右边界连接线相垂直的垂直线，该垂直线即为对称轴线，从峰顶开始至峰底部连接线为止，计算峰边线到对称轴线的距离；所述峰边线为靠近对称轴的峰边线；

定义双重叠谱峰上各点到对称轴线的函数为：I_m＝f(x)；峰边线到对称轴线的距离即为：

式中，Δx为峰边线到对称轴线的距离，n为峰的取值高度，n的取值范围为0～h，h为峰高；

S4，依据峰边线到对称轴线的距离Δx，以对称轴线为中心，从峰顶开始至峰底部连接线为止，在对称轴线的另一边取相同距离的映射点，此时距离公式为

将映射点连接，与靠近对称轴的峰边线形成完整的单峰。

步骤S1中，先将谱图中信噪比低于设定阈值的峰剔除；再根据谱峰特征，识别谱图中的单峰，并将谱图中的单峰剔除；最后确定符合双重叠谱峰特征的双重叠谱峰。

步骤S2中，先对双重叠谱峰进行基线校正，获得水平基线，再确定双重叠谱峰的左边界和右边界，具体如下所示：

使用一条连接线，从与峰的一边基线的相切位置开始，到与峰的另一边基线的相切位置结束；使用高斯函数，验证双重叠谱峰的边界位置及区域范围。

根据解析得到的各个单峰的峰面积对各个单峰进行验证，要求各个单峰的峰面积均小于双重叠谱峰的峰面积，且各个单峰的峰面积之和大于双重叠谱峰的峰面积。

在双重叠谱峰的左右边界内，对双重叠谱峰区域进行卷积计算：

式中，f(·)、g(·)均为函数；h、k均为函数自变量；

对卷积计算后的区域进行波峰数量和波谷数量的计算，其中，波峰数量＝波谷数量+1，计算拟合双重叠谱峰中所包含的单峰数量，并定位双重叠谱峰。

峰面积的计算公式为：

式中，L为峰的左边界；R为峰的右边界；A为峰面积。

本发明的优点在于：