一种改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法技术

本发明专利技术公开一种拉曼光谱多元数据分析成像方法，包括：S1获取拉曼光谱原始数据后，对原始数据进行预处理；S2对预处理后的数据根据不同分析需求或光谱噪声来源，对光谱数据独立或依次进行归一化、均值中心化和一、二阶导数处理；S3对预处理后的数据，结合分类模型对光谱特征信息进行分类鉴别；S4、利用多种光谱扫描手段获得拉曼光谱数据集后，基于拉曼数据集含有的空间分布信息，重构拉曼光谱特征物理参量的空间分布图像。本发明专利技术能有效识别出以生物结构为代表的各类有机与无机样品的化学构成特征，并对其后所构成信息进行定性、定量鉴别和归类分析，可视化重构其空间分布信息。可视化重构其空间分布信息。可视化重构其空间分布信息。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法


[0001]本专利技术涉及拉曼光谱信息处理及其光谱特征计算机识别领域，特别是涉及一种拉曼光谱多元数据分析及成像方法。

技术介绍

[0002]拉曼光谱方法是一种利用拉曼效应进行光谱分析的光学分析方法。拉曼散射为一种微弱的光学现象，其所产生的光谱信息(即拉曼光谱)极易受环境及外界因素的干扰；其次，在复杂的生化环境或其他体系内，不同种类的生物大分子含有类似的生化构成，从而导致其拉曼光谱出现谱峰位置交叠、谱峰强度不均及谱峰宽度(半高宽)延展的现象。
[0003]基于以上背景，提出一种拉曼光谱多元数据分析及成像方法，在实现不同种类样品原始拉曼光谱预处理的基础上，运用特征提取和分类鉴别以及重构图像的多元数据分析方法，实现不同材料光谱特征信息的提取与判定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法，应用于各类有机与无机材料的拉曼光谱与光谱数据集预处理与多元分析及成像。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种改进的拉曼光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取拉曼光谱原始数据后，对所述原始数据进行预处理；S2、预处理后的数据根据不同分析需求或光谱噪声来源，对光谱数据独立或依次进行归一化、均值中心化和一二阶导数处理；所述归一化包括：当功率扰动和样品不均匀的影响超出预定范围时，进行光谱强度归一化处理；当样品和仪器变化造成的影响超出预定范围时，进行谱峰强度归一化处理；当消除奇异样本数据导致的不良影响超出预定范围时，进行矢量归一化处理；S3、对处理后的数据，结合分类模型对光谱特征信息进行分类鉴别；S4、利用多种光谱扫描手段获得拉曼光谱数据集，基于拉曼数据集含有的空间分布信息，重构拉曼光谱特征物理参量的空间分布图像：利用聚类分析方法对预处理后的光谱数据集进行特征分类并以伪彩色图像的形式重构不同类光谱特征参量的空间分布；或利用谱分解算法计算端元光谱在每个像素点的数值贡献并以伪彩色图像的形式重构端元成分的空间分布信息。2.根据权利要求1所述的改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法，其特征在于，所述分类模型包括：二次判别分析QDA、广义判别分析GDA建立的分类模型。3.根据权利要求1所述的改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法，其特征在于，所述空间分布图像包括：通过自动寻峰或手动输入功能，选择拉曼光谱特征峰，并根据其峰强的空间分布信息以伪彩色图像的形式，重构拉曼光谱图像。4.根据权利要求1所述的改进的拉曼光谱多元数据分析及成像方法，其特征在于，所述聚类分析方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爽，陈一申，李洁，王海峰，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：