[發(fā)明專利]一種質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理中譜峰位置檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610031234.1
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105718723B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田地;鄭瀛;范潤龍;龍濤;邱春玲;張玉海
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司22201
• 代理人: 王立文

1.一種質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理中譜峰位置檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

Ⅰ、選擇一定尺度范圍對原始質(zhì)譜圖進(jìn)行連續(xù)小波變換，形成二維小波系數(shù)矩陣C(a,b)，其中a為尺度參數(shù)，b為位移參數(shù)；

Ⅱ、在小波系數(shù)矩陣C(a,b)中均勻設(shè)置N個粒子，使粒子按照固定規(guī)則移動，逐漸聚集在局部極值點的位置，粒子移動規(guī)則如下：

粒子進(jìn)行t次移動后，粒子位置X(t)＝(k,j)，下一次移動后的位置X(t+1)＝(k’,j’)由以下規(guī)則確定：

A、對于小波系數(shù)矩陣C(a,b)，以b為水平方向，a為垂直方向，b的范圍為1,2,…,B，a的范圍為1,2,…,A；

B、粒子首先進(jìn)行垂直方向移動，如果2≤k≤A-1，那么k’＝k+1和k’＝k-1各取1/2的概率；如果粒子到達(dá)下邊界，即k＝1，那么粒子向上移動一格，即k’＝2；如果粒子到達(dá)上邊界，即k＝A，那么粒子向下移動一格，即k’＝A-1；

C、垂直移動完成后進(jìn)行水平方向移動，仍先判斷粒子是否處于左右邊界，即j＝1或j＝B，若處于邊界則粒子向內(nèi)移動一格，即j’＝2或j’＝B-1，否則各按1/2的概率準(zhǔn)備向左或向右移動一格，是否移動根據(jù)小波系數(shù)大小進(jìn)行判斷；粒子移動判斷標(biāo)準(zhǔn)如下：

①、如果C(k’,j’)>C(k,j)則粒子發(fā)生該移動，X(t+1)＝(k’,j’)；

②、如果C(k’,j’)≤C(k,j)則計算差值ΔC＝|C(k’，j’)-C(k，j)|，設(shè)置閾值Temp，若ΔC<Temp，則發(fā)生該移動，即X(t+1)＝(k’,j’)，否則不動，即X(t+1)＝(k,j)；

③、隨移動次數(shù)增加，逐漸減小Temp，使Temp逐漸接近零；該方法類似模擬退火算法思想，隨移動次數(shù)增加，溫度降低，粒子趨于穩(wěn)定；

Ⅲ、按照粒子占據(jù)情況對小波系數(shù)矩陣中所有位置進(jìn)行度量，形成度量值矩陣，并采用噪聲閾值和對應(yīng)位置譜峰強(qiáng)度對度量值矩陣進(jìn)行修正，矩陣位置度量方式如下：

設(shè)t次移動后矩陣位置(k,j)的粒子個數(shù)為n_(k,j)(t)，粒子移動總次數(shù)為T，則矩陣位置初始度量值為：i(k,j)=1TΣt=1Tn(k,j)(t)---(1)]]>

度量值矩陣修正方法如下：

設(shè)閾值i₀為噪聲點所產(chǎn)生的度量值，從上述初始度量值中減去閾值，并與原始譜圖譜峰強(qiáng)度S(j)作乘積形成最終的度量值矩陣：

I_(k,j)＝S(j)·(i_(k,j)-i₀)(2)

度量值矩陣中所有度量值均為非負(fù)實數(shù)，上述度量方式中，初始度量值減去噪聲閾值i₀后，若度量值小于零則將該值歸零，若噪聲閾值選擇得當(dāng)，此時度量值矩陣將成為稀疏矩陣，從而有效突出小波系數(shù)矩陣中的局部極值點，降低后續(xù)脊點搜索難度；

Ⅳ、在修正后的度量值矩陣中進(jìn)行局部極大值搜索，并設(shè)置強(qiáng)度閾值過濾局部極值得到脊點；

Ⅴ、連接脊點形成脊線，設(shè)置脊線長度閾值，去除過短脊線；

Ⅵ、根據(jù)脊線確定譜峰位置，完成譜峰位置檢測，譜峰位置為脊線中度量值最大的脊點位置。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理中譜峰位置檢測方法，其特征在于，步驟Ⅰ中所述的一定尺度范圍a＝1～Na，尺度間隔為指數(shù)間隔，最大尺度Na的確定方法包括以下步驟：

a、在所處理的譜圖中截取一個獨立的譜峰，選擇一個大的尺度范圍對譜峰進(jìn)行小波變換，觀察譜峰位置處小波系數(shù)隨尺度參數(shù)的變化曲線；

b、隨尺度參數(shù)增加，小波系數(shù)應(yīng)表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢，若未出現(xiàn)該趨勢，則繼續(xù)增大尺度范圍進(jìn)行小波變換；

c、出現(xiàn)先增大后減小的趨勢后，選擇小波系數(shù)達(dá)到最大后的2-3個尺度點作為最大尺度Na。