[發(fā)明專利]一種譜圖峰的多窗口識別方法、裝置以及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210143851.6
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114186596B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈明正;吳夢;程文播;龐嘉;黃琪;李亮
• 申請（專利權(quán)）人: 天津國科醫(yī)工科技發(fā)展有限公司;中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 賀杰

本發(fā)明公開了一種譜圖峰的多窗口識別方法，屬于物質(zhì)分析技術(shù)領(lǐng)域，包括無參數(shù)濾波、單窗口數(shù)據(jù)分類、單窗口尋找每個峰區(qū)域峰值最高點、不同長度的滑動窗口分別識別峰等步驟，對窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)濾波，在擬合低頻信號的同時將高頻信號平滑出去，有效保留信號變化信息，濾波過程采用無參數(shù)濾波，無需用戶調(diào)節(jié)參數(shù)，降低了操作人員的經(jīng)驗要求，并且在單窗口的基礎(chǔ)上，疊加不同長度的識別窗口，重復(fù)單窗口識別過程，彌補了一個窗口對峰識別的不足，對肩峰、拖尾峰準(zhǔn)確識別，可應(yīng)用于各種類型的質(zhì)譜信號。本發(fā)明還涉及實施上述譜圖峰的多窗口識別方法的裝置以及電子設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物質(zhì)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種譜圖峰的多窗口識別方法、裝置以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

質(zhì)譜技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高等優(yōu)點，近年來在生物分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。而質(zhì)譜譜圖峰識別作為檢測必不可少的一部分，其識別得到的峰及峰面積信息可用于定量分析，峰識別的重要程度不言而喻。

傳統(tǒng)的譜峰識別算法是利用信號的運動趨勢及斜率進(jìn)行判別，即依次處理L長度的信號，比較上升趨勢的信號點數(shù)m1與下降趨勢的信號點數(shù)m2，及平均斜率值k與起始閾值T的大小，來判斷是否是峰的開始（m1m2，kT）、結(jié)束(m1m2,k-T)、頂點(m1=m2)。該方法簡單，但具有經(jīng)驗性和局部隨機(jī)性，不能對質(zhì)譜中各種峰進(jìn)行精準(zhǔn)分辨，比如遇到較寬的峰，由于峰頂較平，檢測不到峰。后續(xù)國內(nèi)外學(xué)者提出了多種峰識別算法，如一階導(dǎo)數(shù)法，其利用曲線的一階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行峰的特征點檢測，需要設(shè)置峰起始斜率閾值，該算法不適合處理基線漂移大、只有一個峰強極大點的肩峰型重疊峰。二階導(dǎo)數(shù)法受噪聲的影響遠(yuǎn)大于一階導(dǎo)數(shù)，微弱的噪聲足以使二階導(dǎo)數(shù)曲線上的特征點被完全淹沒，影響了二階導(dǎo)數(shù)法的應(yīng)用。聯(lián)合一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)法進(jìn)行峰識別，由于一階導(dǎo)數(shù)不易判斷肩峰出現(xiàn)情況，對二階導(dǎo)數(shù)造成影響，不能精準(zhǔn)識別譜峰，該算法具有一定局限性。退卷積算法將峰與模型峰進(jìn)行比較，將相同峰形的碎片離子組合成一個化合物的質(zhì)譜圖，實現(xiàn)退卷積，但該算法參數(shù)選擇復(fù)雜。因此需要開發(fā)一種有效的峰識別方法對質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種濾波無需調(diào)整參數(shù)、通過多窗口快速識別峰的譜圖峰的多窗口識別方法。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之二在于提供一種濾波無需調(diào)整參數(shù)、通過多窗口快速識別峰的譜圖峰的多窗口識別裝置。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之三在于提供一種濾波無需調(diào)整參數(shù)、通過多窗口快速識別峰的譜圖峰的多窗口識別電子設(shè)置。

本發(fā)明的目的之一采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種譜圖峰的多窗口識別方法，包括以下步驟：

無參數(shù)濾波：根據(jù)給定的高階多項式進(jìn)行最小二乘擬合得到加權(quán)權(quán)重，對窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)濾波，將高頻信號平滑出去并有效的保留信號變化信息；

單窗口數(shù)據(jù)分類：根據(jù)信號強度值與均值的差值設(shè)置窗口內(nèi)數(shù)據(jù)的信號標(biāo)簽flag，當(dāng)差值大于信號強度波動范圍時，flag=1；當(dāng)差值小于信號強度波動范圍時，flag=-1；當(dāng)差值等于信號強度波動范圍時，flag=0；flag不等于1時，窗口向前滑動并重新設(shè)置窗口內(nèi)數(shù)據(jù)的信號標(biāo)簽flag，直到完成所有數(shù)據(jù)的處理；

單窗口尋找每個峰區(qū)域峰值最高點：定義初始數(shù)據(jù)的峰標(biāo)志位peakflag=0，后續(xù)數(shù)據(jù)點峰標(biāo)志位peakflag與前一數(shù)據(jù)點峰標(biāo)志位peakflag相同，遍歷所有的標(biāo)簽，若并且peakflag=0，判定該數(shù)據(jù)點的前一個點是峰開始區(qū)域，即峰起點，此時該數(shù)據(jù)點的peakflag變?yōu)?；若該數(shù)據(jù)點及其后一個數(shù)據(jù)點的標(biāo)簽均不為1，且peakflag=1，則該數(shù)據(jù)點為峰結(jié)束點，此時該數(shù)據(jù)點的peakflag變?yōu)?；在峰起點至峰結(jié)束點區(qū)域內(nèi)，尋找強度最高的數(shù)據(jù)點的位置，即為峰值點，直到完成所有峰的尋找；