[發明專利]一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法

有效

• 申請號: 201811031626.3
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109271913B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 李遠祿;李俊;趙偉靜;蔣民;周慧敏;孫雙龍
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01N27/626
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法，其特征在于包括步驟：

(1)輸入待處理的MALDI質譜信號，并對MALDI質譜做基線校正；

(2)對校正后的信號f(x)，使用下式的導數譜方法對其做增強：

F(x)＝f(x)-c·f(x)⁽²⁾

f(x)是基線校正后的MALDI質譜信號，F(x)是增強后的MALDI質譜信號，c是增強系數，將增強后的噪聲信號作為分數階擴散模型的初始信號u(x,0)，經擴散后得到增強后的信號，由此得到時間-空間分數階擴散導數譜模型，其中，x是空間長度；所述的時間-空間分數階擴散導數譜模型如下公式：

其中，t是時間長度，c是增強系數，g[u(x,t)]是擴散函數，如下公式：

t₀＝0,t₁＝τ,…,t_k＝kτ,k＝1,2,…,N,

x₀＝0,x₁＝h,…,x_i＝ih,i＝1,2,…,M，

λ是控制擴散強度的閾值，其取值范圍為500-2000，α表示時間分數階次，β表示空間分數階次，τ和h分別為時間和空間步長，k和i分別為時間和空間序列，M由質譜信號長度確定，N由去噪保峰效果確定；

(3)對時間分數階導數進行基于Caputo分數階定義的離散化；

(4)對空間分數階導數進行基于Riemann-Liouville分數階定義的離散化；

(5)使用卷積運算，得到可保證運行效率的增強平滑的有限差分方法，即作為MALDI質譜峰檢測中平滑步驟的方法；

(6)對通過分數階擴散平滑最終獲得的MALDI質譜信號做峰識別；

(7)輸出峰識別得到的MALDI譜峰列表。

2.根據權利要求1所述的一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述的基線校正包括三次樣條插值法。

3.根據權利要求1所述的一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述的Caputo分數階定義如下公式：

導數離散化可得:

其中，表示離散后的u(x_i,t_k),k和i分別為時間和空間序列,

4.根據權利要求1所述的一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法，其特征在于：在步驟(4)中，所述的空間分數階導數的離散化如下公式：

其中

5.根據權利要求1所述的一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法，其特征在于：在步驟(5)中，所述的差分方法如下：

U^k＝Γ(3-α)τ^αg·(U^k-1*r)+U^k-1,k＝1，

其中

6.根據權利要求1所述的一種基于偏微分方程的MALDI質譜峰檢測方法，其特征在于：在步驟(6)中，所述的峰識別方法包括選擇幅度閾值和局部極大值法。