[发明专利]拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的识别及修正方法

摘要

本发明公开一种拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的识别及修正方法，不再直接用两个光谱的线性近似谱进行比较，而是利用可能包含Spike和小量尖峰信息的目标光谱ss进行比较，减少连续光谱相似度低时为判别Spike带来的干扰，提高了识别的正确率，能有效在拉曼成像数据中集中识别出含有Spike的拉曼光谱并修正。

主权项

1.一种拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的识别方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：拉曼成像中生成了m个原始拉曼光谱s，每个光谱有n个波数，对其中一个原始拉曼光谱s执行半窗口值为w的开运算，得到开运算光谱so，半窗口值w取值应不小于拉曼光谱仪产生的最大的Spike峰宽的一半；步骤2：用原始拉曼光谱s每个波数的强度值减去开运算光谱so对应波数的强度值，得到比较光谱sc，即sc＝s‑so，再对比较光谱sc执行半窗口值为6的膨胀运算，得光谱sc'，再用光谱sc'中每个波数的强度值减去该光谱sc'所有强度值的最小值，得到目标光谱ss；步骤3：重复步骤1～2，得到与m个原始拉曼光谱s对应的m个开运算光谱so，m个比较光谱sc和m个目标光谱ss；步骤4：求第i个和第i‑1个目标光谱ss的夹角的余弦值cos＜ss_i‑1,ss_i＞，计算公式为为：式中<ss_i‑1,ss_i>表示ss_i‑1和ss_i的内积，||ss_i‑1||表示ss_i‑1的二范数；步骤5：若cos＜ss_i‑1,ss_i＞小于第一阈值th₁，则第i个拉曼光谱s_i疑似含有Spike；步骤6：对步骤5中第i个拉曼光谱s_i进一步确认Spike的存在，将比较光谱sc_i第j个波数处的强度值记为sc_i(j)，遍历全部n个波数，找到使得第i个比较光谱sc_i和第i‑1个比较光谱sc_i‑1强度值之差取得最大值的第k个波数，即：步骤7：若sc_i(k)的强度值大于第二阈值th₂，则判定原始光谱s_i在第k个波数附近出现了Spike，其中th₂设定为sc_i的平均值加上4倍的sc_i标准差。