申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2024-03-26

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118245732A

主分类号：G06F18/10

分类号：G06F18/10;G01N21/65;G16C20/20

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.25#公开

摘要：本发明涉及一种基于滑动窗口的拉曼光谱基线分段多项式拟合方法，属于光谱分析技术领域；本发明利用初步多项式拟合获取相较于基线变化剧烈的典型拉曼谱峰，以滑动窗口端点与各典型拉曼谱峰峰值位置距离为依据，实现滑动窗口自适应宽度选取，将原始光谱从左向右分为小段依次进行基线拟合，有效避免了经典多项式拟合方法中容易出现的过拟合、欠拟合现象，提升了拉曼谱线提取的准确性，同时减小了基线拟合所需迭代次数与拟合多项式阶数，大幅提高了基线拟合速度；本发明可广泛应用于各类化工样品与生物样品的拉曼光谱背景基线自动化校正。

主权项：1.一种基于滑动窗口的拉曼光谱基线分段多项式拟合方法，其特征在于包括以下步骤：1对获取的拉曼光谱原始数据进行去噪预处理，提升光谱信噪比，记录进行去噪预处理后的原始光谱为Spe_or；2进行一次初步多项式拟合，获取谱线整体基本走向趋势；3获取强度较大的典型拉曼谱峰，获取依据为：强度较大的典型拉曼谱峰相较于基线变化趋势剧烈，会被步骤2所拟合基线穿过，通过寻找原始谱线与拟合曲线的交点，可得到谱线所有典型拉曼谱峰；4计算所有典型拉曼谱峰与初步多项式拟合结果相交的峰宽，通过比较获得峰宽最大值，记录为W0，以峰宽最大值的三倍，即3W0作为初始窗口宽度；5获取并记录所有典型拉曼谱峰的峰值位置；6寻找合适拟合窗口宽度，以谱线最左端第一个点为初始左端点，以初始左端点加初始窗口宽度做为初始右端点，向右延申右端点，直至满足右端点与所有峰值位置距离大于0.5W0，证明拟合窗口区域不会包含不完整的谱峰，造成分段区域基线过拟合，谱峰消失；7对选定的窗口区间进行迭代多项式基线拟合；8以上一个拟合窗口区间的右端点作为新窗口的左端点，以左端点加初始窗口宽度做为初始右端点，并重复步骤6～步骤7，直至初始右端点大于谱线右端点，此时设定谱线右端点为最后一次拟合窗口的右端点；9对原始谱线所有区域进行分段多项式基线拟合完成后，对所拟合的分段基线进行一次多项式拟合，目的在于消除各分段点之间可能存在的不连续性，记录拟合所得曲线为F_Mod；10计算步骤9所拟合曲线F_Mod强度高于原始谱线的最大值，作为拟合基线的修正值H，通过对基线进行修正确保光谱最终基线校正结果无小于零的负值，曲线S_Mod＝F_Mod-H为最终确定的基线拟合结果；11获取可用于分析的基线校正光谱Spe_fin，Spe_fin＝Spe_or-S_Mod。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 一种基于滑动窗口的拉曼光谱基线分段多项式拟合方法

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