[發明專利]一種高精度智能色譜數據分析算法

在審

• 申請號: 201310586694.7
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103761751A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張雅勤;張輝友
• 申請（專利權）人: 成都知本科技開發有限責任公司
• 主分類號: G06T7/40
• 分類號: G06T7/40;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1技術領域

本發明涉及色譜數據處理技術領域，特別是涉及一種高精度智能色譜數據分析算法。

2背景技術

近年來，隨著計算機技術的發展，色譜分析系統已經到了應用階段，在眾多場合中都已經投入使用，色譜分析系統的重要環節即色譜數據處理的高功能高完善化也在不斷前進，其算法也變得更加復雜化，對色譜分析數據的精確度要求越來越高，所以對色譜分析的智能化要求也越來越高。基于滑動窗口的高保真無偏移濾波算法較之常用的加權和法具有濾波效果好、信號畸變小等優點，可以有效地克服因偶然因素引起的波動干擾，此法能保證譜峰高度和譜峰位置這兩個重要參數不發生變化，所以非常適用于儀器化學分析信號的濾波。對于判峰最重要的就是峰的確定，高精度的判斷頂點、谷點等從而判斷峰的類型是判峰中最重要的部分，高精度智能頻譜分析定點判峰算法改進了一般的判峰算法中可能存在的對各點判定的不夠精確的問題。

3發明內容

本發明提供的高精度智能色譜數據分析算法改進了傳統技術中存在的因偶然因素引起的波動干擾容易使信號產生畸變導致譜圖的峰高和峰位這兩個重要參數容易發生畸變以及對判峰中點的判定不夠精確的問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上問題的：

濾波的算法，寬度為k的峰，有k個峰數據，且均大于峰兩側基線高度d₀，首先進入到寬度為n＝2m+1的滑動窗口中濾波，窗口中數據從小到大排列，有m個數小于中位數，有m個數大于中位數，當k不大于m時，該峰被視為噪聲而被完全濾除，當k大于m時，該峰被視為信號無失真地保留，但當k大于m時，窗口輸出可能會形成平臺型畸變，所以此時需要進行平臺的確認，根據滑動窗口輸出的中位數與前一次輸出的中位數在原始數據序列中位置是否相同來判定平臺的開始和結束，當高于或低于兩側數值的平臺才需要修復，如果需要修復，則對產生平臺的原始數據用寬度為b小于n的窄窗口重新濾波即可，經過濾波處理后的數據放在一個結構體數組中。

判峰的算法，首先用上面提出的濾波算法濾波后得到放在結構體數組中的數據，根據一種替換規則得到一個數組A，根據A(L)用公式求出U(L)，U(L)是用濾波后的數據處理后構建而成的數組，后面都是基于U數組來判斷特征點，根據數學分析上的方法計算絕對噪聲即基線噪聲值T_L，利用前面算出的值，再根據相對基線點的定義去求相對基線點的絕對值，根據基線點的定義判斷相對基線點，同樣根據求出的T_L、N、A(L)、U(L)和向上點、向下點、頂點和谷點的定義利用回代計算方法去求解向上點、向下點、頂點和谷點，之后根據這些點的定義去判斷它們是否是滿足要求的點，確定好點后根據峰的定義以及整合這些點進而判斷一段曲線是否為峰或峰群，根據峰的特征并結合這些點的特征便可以確定峰的分割方式，最后進行基線校平。

本發明提供的技術方案的有益效果是：

由于采用了高精度智能色譜數據分析算法，在濾波上采用了一種基于滑動窗口的高保真無偏移數字濾波算法使得濾波效果好、信號畸變小，能保證譜峰高度和譜峰位置這兩個重要參數不發生變化，得到的數據精度高，在判峰上基于前面提出的濾波算法進行濾波后得到的數據上使用了高精度智能頻譜分析定點判峰算法，在判峰算法中基于起點、谷點等原本的定義精確地重新定義了各點并提出了相應的算法，使各點的判斷更加精準，高保真的濾波之后進行判峰處理，兩個算法緊密結合的使用對峰的判斷更加準確。

4具體實施方式

高精度智能色譜數據分析算法包括兩個算法，在濾波中使用基于滑動窗口的高保真無偏移數字濾波算法，在判峰上使用高精度智能頻譜分析定點判峰算法。

基于滑動窗口的高保真無偏移數字濾波算法的具體實施方式是：將寬度為k的峰記為d₀d₀d₀d₁d₂……d_i……d_k-1d_kd₀d₀d₀……，式中d₀值代表峰兩側基線的高度，而d₁、d₂、……、d_i、……、d_k-1、d_k代表從基線開始單調上升至峰頂、繼而又單調下降至基線的k個峰數據，且所有峰數據都大于基線數據d₀。