[发明专利]用于红光激发荧光寿命解调温度的信号处理方法及系统

权利要求书

1.一种用于红光激发荧光寿命解调温度的信号处理方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一：采集连续红光激发荧光寿命信号与红光激发荧光寿命背景信号；

步骤二：对采集的连续红光激发荧光寿命信号求一阶导数，判断单个周期红光激发荧光寿命信号波形的起始点与最终点，截取单个周期的红光激发荧光寿命信号波形；

步骤三：建立单个周期的红光激发荧光寿命信号模型；

I(t)＝a×exp(-t/τ)+b+c (1)

其中，I为红光激发荧光寿命信号强度，t为连续采样时间，a、τ分别为红光激发荧光寿命的荧光强度系数、荧光寿命值，b为直流分量，c为红光激发荧光寿命背景信号；

步骤四：获得消除红光激发荧光寿命背景信号的红光激发荧光寿命强度I^*；

I^*(t)＝I(t)-c＝a×exp(-t/τ)+b (2)

通过下述方式求取b：

对式(2)进行离散化操作，

将其中一个周期的红光激发荧光寿命信号按照横坐标时间均分为n等份；对第n等份的AD采样数据求加权平均值，即为直流分量b；

步骤五：获得离散化后消除红光激发荧光寿命背景信号及直流分量的红光激发荧光寿命信号强度I_m；

其中Δt为采样间隔，m为采样序号；

步骤六：对去除消除红光激发荧光寿命背景信号与直流分量的红光激发荧光寿命信号从起始点开始在固定步长下进行线性化拟合，获得最佳拟合段；

步骤6.1、设，红光激发荧光寿命信号一个周期内的采样点数为n，其中n为偶数；

步骤6.2、依次以第一采样点、第二采样点…为起始点，在一个周期内的红光激发荧光寿命信号上截取多段波形，每一段波形均具有d个采样点，总共截取n/2+1段波形：

S₁,S₂,S₃,...S_n/2+1

步骤6.3、对其中的每一段波形进行如下操作：

对式(5)两边取以e为底的自然对数，即：

令lna＝u,-Δt/τ＝v,lnI_m＝y(m)，

则式(6)可写成：

y(m)＝u+v·m

式中，u与v是未知常数；

通过波形数据可得：[m,y(m)],(m＝0,1,2,...,d)，d＝n/2，d＝n/2+1；

设为估计值：

则

对S₁,S₂,S₃,...S_n/2+1分别求min，并求min中的最小值，其对应的波形段为最佳拟合段；

步骤七：在最佳拟合段中求取荧光寿命，与现有荧光寿命表进行对比，即可得到温度值。

2.一种用于红光激发荧光寿命解调温度的信号处理系统，包括处理器及存储器，其特征在于：所述存储器中存储计算机程序，计算机程序在处理器中运行时，执行权利要求1所述的方法。

3.一种计算机可读存储介质，其特征在于：储存有计算机程序，计算机程序被执行时实现权利要求1所述的方法。