基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法及其系统、介质与流程

本发明涉及拉曼光谱数据分析，具体涉及基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法及其系统、介质。

背景技术：

1、在拉曼光谱匹配的过程中，查找所测物质的峰值可能会由于仪器设备或者环境原因导致所测物质查询出来的主峰与标准主峰有偏差。其主要体现在主峰位置偏移和噪声而导致查询的主峰值个数变少，伪峰变多；进而影响匹配结果的准确性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法及其系统、介质，能够降低误差和噪声的影响，提高匹配结果的准确性。

2、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，包括：

3、预设常规信噪比和高于所述常规信噪比的高信噪比，以及预设两个以上的匹配阈值；

4、分别依据所述常规信噪比和所述高信噪比，计算获取所测物质的第一峰值点和第二峰值点；

5、分别计算所述第一峰值点与预设数据库中各物质主峰在不同匹配阈值下的第一匹配度，通过对所述第一匹配度进行权重求和计算获取第二匹配度，并依据所述第二匹配度确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，记为第一物质；

6、由除零以外的最小的匹配阈值开始，依序迭代计算所述第一峰值点与预设数据库中各物质主峰在对应匹配阈值下的匹配度，直至确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，记为第二物质；

7、计算所述第二峰值点与预设数据库中各物质主峰在除零以外的最小的匹配阈值下的匹配度，并依据计算得到的匹配度确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，记为第三物质；

8、若所述第一物质与所述第二物质相同，则选定所述第一物质为匹配结果；

9、若所述第一物质与所述第二物质不相同，则选定所述第三物质为匹配结果。

10、根据本发明实施例的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，先依据常规信噪比计算多个匹配阈值下的匹配度后再加权求和获取新的匹配度，求取匹配度最高的第一物质；依据常规信噪比迭代计算不同匹配阈值下的匹配度，求取匹配度最高的第二物质；依据高信噪比计算匹配度，求取匹配度最高的第三物质；对三个物质进行选举，确定匹配结果。本发明的匹配结果综合了三种匹配方式，相较于传统匹配方法而言，能够有效排除误差和噪声的影响，显著提高匹配结果的准确性；同时，所采用的三种匹配方式均具有计算简便的特点，故而还具有高速获取匹配结果的优点。

11、另外，根据本发明上述实施例提出的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，还可以具有如下附加的技术特征：

12、优选地，所述确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，包括：

13、判断匹配度中的最大值的个数总和是否为1；

14、若是，则确定所述最大值对应的物质为与所述所测物质匹配度最高的物质；

15、若否，则计算除最大值对应的物质以外的剩余物质与所述所测物质的距离，确定距离最小的物质为与所述所测物质匹配度最高的物质。

16、优选地，所述直至确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，包括：

17、判断匹配度中的最大值和次大值的个数总和；

18、若个数总和为1，则确定所述最大值对应的物质为与所述所测物质匹配度最高的物质；

19、若个数总和为2，则计算对应下一匹配阈值的匹配度，并依据计算得到的匹配度，返回重新判断匹配度中的最大值和次大值的个数总和，直至得出匹配度最高的物质或者迭代至最后一个匹配阈值且个数总和依然为2，则计算除最大值和次大值对应的物质以外的剩余物质与所述所测物质的距离，确定距离最小的物质为与所述所测物质匹配度最高的物质；

20、若个数总和大于2，则计算除最大值和次大值对应的物质以外的剩余物质与所述所测物质的距离，确定距离最小的物质为与所述所测物质匹配度最高的物质。

21、优选地，所述距离为欧式距离。

22、优选地，所述通过对所述第一匹配度进行权重求和计算获取第二匹配度，包括：

23、预设各匹配阈值对应的权重值；

24、依据所述权重值，计算各匹配阈值下的第一匹配度对应的得分；

25、依据所述得分和所述权重值进行加权求和，获取第二匹配度。

26、优选地，通过多尺度小波变换寻峰方法计算获取所述第一峰值点和所述第二峰值点。

27、优选地，所述常规信噪比为5-30；所述高信噪比为50-80。

28、优选地，所述匹配阈值包括以下两个或两个以上：±0、±1、±2。

29、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于选举的拉曼光谱纯净物匹配系统，包括计算机可读存储介质和处理器；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述程序在被处理器执行时，能够实现上述拉曼光谱纯净物匹配方法。

30、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器执行时，能够实现上述拉曼光谱纯净物匹配方法。

31、根据本发明实施例的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配系统和计算机可读存储介质，在所述计算机程序被处理器执行后，先依据常规信噪比计算多个匹配阈值下的匹配度后再加权求和，求取匹配度最高的第一物质；依据常规信噪比依序迭代计算不同匹配阈值下的匹配度，求取匹配度最高的第二物质；依据高信噪比计算匹配度，求取匹配度最高的第三物质；而后对三个物质进行选举，确定匹配结果。本发明的匹配结果综合了三种匹配方式，相较于传统匹配方法而言，能够有效排除误差和噪声的影响，显著提高匹配结果的准确性；同时，所采用的三种匹配方式均具有计算简便的特点，故而还具有高速获取匹配结果的优点。

技术特征：

1.基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，所述确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，包括：

3.如权利要求1所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，所述直至确定数据库中与所述所测物质匹配度最高的物质，包括：

4.如权利要求2或3所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，所述距离为欧式距离。

5.如权利要求1所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，所述通过对所述第一匹配度进行权重求和计算获取第二匹配度，包括：

6.如权利要求1所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，通过多尺度小波变换寻峰方法计算获取所述第一峰值点和所述第二峰值点。

7.如权利要求1所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，所述常规信噪比为5-30；所述高信噪比为50-80。

8.如权利要求1所述的基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法，其特征在于，所述匹配阈值包括以下两个或两个以上：±0、±1、±2。

9.基于选举的拉曼光谱纯净物匹配系统，其特征在于，包括计算机可读存储介质和处理器；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述程序在被处理器执行时，能够实现上述权利要求1至8任意一项所述的拉曼光谱纯净物匹配方法。

10.计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器执行时，能够实现上述权利要求1至8任意一项所述的拉曼光谱纯净物匹配方法。

技术总结
本发明提供基于选举的拉曼光谱纯净物匹配方法及其系统、介质，方法包括依据常规信噪比和高信噪比，计算所测物质的第一峰值点和第二峰值点；计算第一峰值点与预设数据库各物质主峰在不同匹配阈值下的第一匹配度，进行权重求和计算获取第二匹配度，由此确定与所测物质匹配度最高的第一物质；由除零以外的最小的匹配阈值开始，依序迭代计算第一峰值点与数据库各物质主峰在对应匹配阈值下的匹配度，直至确定与所测物质匹配度最高的第二物质；计算第二峰值点与设数据库各物质主峰在除零以外的最小的匹配阈值下的匹配度，据此确定与所测物质匹配度最高的第三物质；在第一物质、第二物质和第三物质中选举出最终匹配结果。以此提高匹配结果的准确性。

技术研发人员：刘鸿飞,武紫玉,何智超
受保护的技术使用者：奥谱天成（厦门）光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11