[发明专利]拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的识别及修正方法

权利要求书

1.一种拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的识别方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：拉曼成像中生成了m个原始拉曼光谱s，每个光谱有n个波数，对其中一个原始拉曼光谱s执行半窗口值为w的开运算，得到开运算光谱so，半窗口值w取值应不小于拉曼光谱仪产生的最大的Spike峰宽的一半；

步骤2：用原始拉曼光谱s每个波数的强度值减去开运算光谱so对应波数的强度值，得到比较光谱sc，即sc＝s-so，再对比较光谱sc执行半窗口值为6的膨胀运算，得光谱sc'，再用光谱sc'中每个波数的强度值减去该光谱sc'所有强度值的最小值，得到目标光谱ss；

步骤3：重复步骤1～2，得到与m个原始拉曼光谱s对应的m个开运算光谱so，m个比较光谱sc和m个目标光谱ss；

步骤4：求第i个和第i-1个目标光谱ss的夹角的余弦值cos＜ss_i-1,ss_i＞，计算公式为为：

式中<ss_i-1,ss_i>表示ss_i-1和ss_i的内积，||ss_i-1||表示ss_i-1的二范数；

步骤5：若cos＜ss_i-1,ss_i＞小于第一阈值th₁，则第i个拉曼光谱s_i疑似含有Spike；

步骤6：对步骤5中第i个拉曼光谱s_i进一步确认Spike的存在，将比较光谱sc_i第j个波数处的强度值记为sc_i(j)，遍历全部n个波数，找到使得第i个比较光谱sc_i和第i-1个比较光谱sc_i-1强度值之差取得最大值的第k个波数，即：

步骤7：若sc_i(k)的强度值大于第二阈值th₂，则判定原始光谱s_i在第k个波数附近出现了Spike，其中th₂设定为sc_i的平均值加上4倍的sc_i标准差。

2.根据权利要求1所述的拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的识别方法，其特征在于所述第一阈值th₁的取值范围为0.8～0.3。

3.一种拉曼成像光谱数据中宇宙射线Spike的修正方法，其特征在于：按权利要求1所述识别方法，取i值为2，即从第2个原始光谱S₂开始判断是否有Spike，如没有，则继续按序识别下一个原始光谱S₃；如有，则去除当前Spike进行修正，并用修正后的原始光谱S₂重新计算比较光谱sc₂和目标光谱ss₂，用作第3个原始光谱S₃的识别；依次重复，除第一个原始光谱外，其它m-1个原始光谱中判定出所含有Spike的光谱并去除，获得修正的拉曼成像光谱；

所述去除当前Spike的过程：将判定出现了Spike的原始光谱s_i第k个波数前后w处的强度值：s_i(j+r),r＝-w,...,w；一共2w+1个强度值替换为开运算光谱so_i对应的强度值；若k处于光谱的开头或末尾，不足2w+1个强度值，忽视那些超过开头或末尾的部分，完成强度值的替换后获得去除当前Spike的修正后的拉曼光谱。