一种基于一阶导数寻峰和样条拟合的光谱基线校正方法

摘要

本发明公开了一种基于一阶导数寻峰和样条拟合的光谱基线校正方法，原始拉曼光谱序列值进行编号，对光谱序列进行平滑降噪，求取平滑后光谱的一阶导数序列，从中寻找每一对峰底的序列编号，并记录。其中每一对峰和底位置求取，求取每一对峰底的位置差值，将区间内所包含的位值从平滑降噪后的原始光谱序列中剔除。对剔除后的光谱序列，按照位值序列，进行样条插值，得到插值后得到的基线拟合值，用原始谱线减去基线拟合值，得到校正后的光谱。本发明具有节约劳动力、设备和试剂，误差小，可视化效果好，特征保留充分的特点。

主权项

一种基于一阶导数寻峰和样条拟合的光谱基线校正方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过光谱仪采集样本的光谱数据，所述光谱数据包括系列依次增加的波长值和对应的每个波长上的响应值；2)将波长值按照自然数进行顺序编号，待所有编号步骤完成后再重新与原始波长对应；3)将每个波长上的响应值构成一个光谱序列；4)对光谱序列进行平滑去噪，降噪方法采用多点平均平滑或Savitzky‑Golay平滑；5)求取平滑后序列的一阶导数：一阶导数将一个原始峰分裂为一对上下对应的峰和底，而低频的基线不显示峰分裂，寻找一阶导数序列的每一对峰和底，并记录每一对峰和底所在的顺序编号，存为各自对应的峰和底的数组；6)求取每一对峰和底的顺序编号差值，差值中心点为光谱中高频峰的峰值位置，以差值的2～3倍，设定高频峰的峰宽；7)从原始光谱序列中，剔除以高频峰值为中心、峰宽范围内的原始光谱点的编号和数据；8)将剔除后的光谱序列数据，按照编号和光谱值进行样条插值，填补被剔除数据点，插值后的序列，恢复到完整的顺序编号，整个样条插值的拟合点近似为低频光谱的响应；9)从原始光谱中减去低频响应，作为高频光谱的响应；实现混合光谱的高频低频分离或光谱基线校正。