[發明專利]拉曼光譜數據處理方法、裝置、設備與可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202111593447.0
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN113971747B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 何兆銘;王晨卉;李賀軍;畢海;王悅
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: G06V10/77
• 分類號: G06V10/77;G06V10/764;G06K9/62;G01N21/65
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 白甲坡

本發明公開了一種拉曼光譜數據處理方法、裝置、設備與可讀存儲介質，屬于數字信號處理技術領域。本發明通過獲取原始光譜數據，對所述原始光譜數據進行降維，得到降維后的光譜信息；并基于所述原始光譜數據，獲取平移特征信息；將所述光譜信息和所述平移特征信息進行特征拼接，以得到新的特征表示方法，使用本發明中的新的特征表示方法進行預測,能夠有效地避免測試時間不同引起的采樣點平移的影響，并且顯著提升預測模型的預測精度以及模型的泛化能力，提高了檢測效率。

技術領域

本發明涉及數字信號處理領域，尤其涉及拉曼光譜數據處理方法、裝置、設備與可讀存儲介質。

背景技術

拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼（Raman）所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，并應用于分子結構研究的一種分析方法。

現有的拉曼光譜分析技術通常使用PCA（Principal Component Analysis，PCA）算法結合分類器構建預測模型的方式對測試樣品進行定性或者定量分析。具體通常首先構建測試樣品數據集，將拉曼光譜進行平滑去噪處理后進行降維，使用降維后的數據進行后續分析處理。

但在現有拉曼光譜分析技術中，在對一批樣本進行測試時，除了需要采集待測樣品的光譜外，還需要在同等條件下采集構建用于模型訓練的數據集，一旦設備中的光學部件隨著環境溫濕度等因素發生變化后，新的測試樣品光譜會在采樣位置出現一定的偏移。這時候，如果待測樣品之間的區別很小，使用上一次測量結果構建的模型將無法準確地對新測試獲得的樣品進行預測。這就使得下一次進行檢測時又需要重新構建一次用于模型訓練的數據集，這樣檢測的效率會大大降低。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種拉曼光譜數據處理方法、裝置、設備與可讀存儲介質，旨在解決拉曼光譜設備采樣位置出現平移誤差時，如何獲得更為精準的預測信息，提高檢測效率的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種拉曼光譜數據處理方法，所述拉曼光譜數據處理方法包括以下步驟：

獲取原始光譜數據；

對所述原始光譜數據進行降維，得到降維后的光譜信息；

基于所述原始光譜數據，獲取平移特征信息；

將所述光譜信息和所述平移特征信息進行特征拼接，以得到新的特征表示方法。

可選地，所述平移特征信息包括：平移信息，所述基于所述原始光譜數據，獲取平移特征信息的步驟包括：

基于所述原始光譜數據，得到每個光譜對應的參考點；

計算得到所述原始光譜數據中每個光譜相對所述參考點的相對平移程度，將所述相對平移程度作為平移信息；

可選地，所述計算得到所述原始光譜數據中每個光譜相對所述參考點的相對平移程度，將所述相對平移程度作為平移信息的步驟包括：

計算得到所述原始光譜數據中每個光譜相對所述參考點的相對平移程度，基于所述相對平移程度，獲取對應的第一權重系數；

將所述相對平移程度與所述第一權重系數相乘，得到平移信息。

可選地，所述平移特征信息包括：頻域信息，所述基于所述原始光譜數據，獲取平移特征信息的步驟包括：

對所述原始光譜數據進行快速傅里葉變換處理，得到光譜頻域信息；

對所述光譜頻域信息進行降維，得到所述頻域信息。

可選地，所述對所述光譜頻域信息進行降維，得到所述頻域信息的步驟包括：

對所述光譜頻域信息進行降維，得到對應的光譜頻域降維信息；