[发明专利]拉曼图谱中去除拉曼基线漂移的方法

说明书

本发明公开了拉曼图谱中去除拉曼基线漂移的方法，包括：第一步：对原始拉曼图谱进行平滑，通过中间值比两边值大，求得平滑后的拉曼波峰，通过中间值比两边值小，求得平滑后的波谷，得到平滑后的拉曼图谱；第二步：对平滑后的拉曼区域进行滑动窗口式的线性拟合，获得拟合后的拉曼基线；第三步：去除拟合后的拉曼基线中的荧光包；第四步：原始拉曼峰图谱减去步骤三获得的去除荧光包的拉曼基线，即得到最终的去除拉曼基线漂移的拉曼图谱。该方法能够保证校正过程中的稳定性，加快基线校正的速度。

技术领域

本发明涉及光学领域中的拉曼基线漂移的处理方法，具体是指拉曼图谱中去除拉曼基线漂移的方法。

背景技术

拉曼光谱在生物分析和检测领域有重要作用。近年来，拉曼光谱被运用于细胞的分类和分析中。这往往需要更加准确的数据来进行算法分析。在拉曼检测中，背景荧光是一种最普遍的背景干扰光，背景荧光外观通常比拉曼峰要宽得多，看起来就像是拉曼光谱缓慢变化的基线。背景荧光会导致拉曼基线发生漂移，从而导致拉曼数据的不精确。

常见的基线校正方法有求导、多项式拟合、小波变换等。Savitzky—Golay导数光谱是比较常用的导数光谱，它是根据一系列给定的光谱点拟合一个多项式，计算数据段的中点处拟合多项式的导数。然而导数光谱用于基线校正会降低信噪比或导致原始光谱变形。多项式拟合的基线校正方法是从光谱中选取拟合数据点，再根据光谱的特点定义合适的拟合阶数，然后根据最小二乘原理计算拟合数据点的最佳逼近函数。然而拟合阶数的难以确定，将会增加运算时间，同时拟合基线会因为拟合阶数的改变而发生振荡。小波变换在荧光包存在问题上，会导致荧光背景的残留。

目前小波变化在拉曼中的基线校正是普遍的，通过小波变化进行高低频的分离，同时采用最小二乘法原理拟合数据点，去除荧光背景对光谱的干扰。这种方法的使用在专利201310094703.0的一种拉曼光谱预处理方法中，也有所提及和使用。

目前的小波变换去除拉曼基线虽然在荧光造成的基线偏移上有一定的作用，但是在荧光包的处理上存在问题，不能很好的去除荧光包。

发明内容

本发明的目的是提供拉曼图谱中去除拉曼基线漂移的方法，该方法能够保证校正过程中的稳定性，加快基线校正的速度。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：拉曼图谱中去除拉曼基线漂移的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步：对原始拉曼图谱进行平滑，通过中间值比两边值大，求得平滑后的拉曼波峰，通过中间值比两边值小，求得平滑后的波谷，得到平滑后的拉曼图谱；

第二步：对平滑后的拉曼区域进行滑动窗口式的线性拟合，获得拟合后的拉曼基线；

第三步：去除拟合后的拉曼基线中的荧光包；

第四步：原始拉曼峰图谱减去步骤三获得的去除荧光包的拉曼基线，即得到最终的去除拉曼基线漂移的拉曼图谱。