[发明专利]一种基于时域分辨超连续综合光谱的冻存全血分析方法

摘要

本发明公开了一种基于时域分辨超连续综合光谱的冻存全血分析方法，该方法是在一种冻存全血分析仪上实现的。方法包括样品室恒温、初始定标、升温时域分辨光谱采集、测试结果分析等四个步骤，可用于海关对冻存全血的检测、识别、建库、溯源及保护。本发明的有益效果是，采用了样品室恒温和初始标定方法，提高了测试环境的统一性以及测试的重复性；对冻存全血样品的测试，进行时域序列光谱采集，该方法提取的不同种属的时域光谱特征差异将远大于常规单次测量的光谱差异，进而有效提高不同种属的识别率。

主权项

1.一种基于时域分辨超连续综合光谱的冻存全血分析方法，该方法是基于冻存全血分析仪实现的，所述分析仪由机身(1)和装配在机身(1)内的内部组件组成；内部组件主要包括树莓派(40)、超连续谱光纤激光器(11)、光谱仪(24)、样品室(16)、直流稳压电源(9)、触摸屏(34)以及辅助部件；其特征在于所述的冻存全血分析方法包括以下步骤：/n1)样品室恒温/n用户将样品架放入样品室，打开机身的市电开关，此时，直流稳压电源产生输出，使得树莓派、超连续谱光纤激光器、光谱仪、样品室、触摸屏以及恒温器都通电处于工作状态；树莓派通电启动主控软件，用户点击操作主控软件的样品室恒温按钮，主控软件产生响应，设定恒定温度值T给恒温器；恒温器开始进行加热或冷却，恒温器里有温度传感器，当到达预定温度时，恒温器返回信号给主控软件，完成恒温，进入下一步；/n2)初始定标/n用户点击操作主控软件的初始定标按钮，主控软件产生响应，设定光谱仪的采集积分时间A；超连续谱光纤激光器进入积分球的光线经多次漫反射进行匀光；由于样品架为透明石英玻璃材质，因此，对光线基本无吸收；主控软件启动光谱仪对积分球的出射光按积分时间A进行光谱采集，得到基准光谱并存入树莓派内部的存储器；/n3)升温时域分辨光谱采集/n用户取出样品架，将处于低温状态的装有冷冻全血样品的冻存管放入样品架，然后将样品架放入样品室，用户点击操作主控软件的开始测试按钮，主控软件产生响应，设定时域分辨的时间间隔B，以及总测试时长C；超连续谱光纤激光器进入积分球的光线经多次漫反射进行匀光后，入射进入全血样品的光将会产生吸收、透射、反射、再发射多种综合效应，再沿各个方向射向积分球的器壁，经漫反射后又有部分光射向全血样品，经多次反复后，经积分球光纤输出端通过接收光纤引入光谱仪；主控软件启动光谱仪按单次积分时间A、时间间隔B、总测试时长C进行时域序列光谱采集，并存入树莓派内部的传感器；由于在测试的C时间内，全血样品与恒温器设定的恒定温度值有巨大的差异，因此全血样品处于快速升温过程，其时域序列光谱也将随时间发生变化，不同种属的全血在此升温过程中，由于粘度、色度、吸收特性的差异，其时域序列光谱特性也将有所区别；/n4)测试结果分析/n用户点击操作主控软件的结果分析按钮，主控软件产生响应，将步骤3)获得的各组时域序列光谱数据除以步骤2)获得的基准光谱，获得各组时域序列综合透过率光谱，对其进行主成分分析、时域变化曲线拟合，得到其时域分辨超连续谱特征向量；与基础数据库的大量已知种属的样品的特征向量进行模式识别计算、聚类分析后，得出该全血样品的种属。/n