一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法及中药检测技术

本发明专利技术涉及一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法及中药检测，包括以下步骤：S1.用太赫兹时域检测仪检测样品获得太赫兹时域谱，并通过傅里叶转换输出太赫兹频域谱及相应的数据；S2.将太赫兹频域谱的连续曲线分割为连续排列的点，相邻两点的间隔相等且最小，两点间不可再分，点重新组合的图形与曲线匹配；S3.所述图形划分为多个连续的频段，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，各个频段的量子峰重新组合形成太赫兹量子指纹谱；S4.采用太赫兹量子指纹谱及相应的数据用于样品与对照品的一致性分析。通过分割、匹配、分段、合并、赋值和抹除消除了缺陷，突显了特征，使检测更加高效、准确和稳定。准确和稳定。准确和稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法及中药检测


[0001]本专利技术涉及太赫兹光谱检测领域，更具体地，涉及一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法及中药检测。

技术介绍

[0002]太赫兹波是指频率在0.1～10THz，波长为3000～30μm范围内的电磁波，在长波段与毫米波相重合，在短波段与红外光相重合，是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，也是电子学向光子学的过渡区，其波段能够覆盖半导体、等离子体，有机体和生物大分子等物质的特征谱。太赫兹时域谱技术的基本原理是利用飞秒激光激发半导体表面产生太赫兹信号，发射频率范围为0.1～10THz的太赫兹波，产生与探测时间对应的太赫兹电场对样品进行扫描。然后通过收集样品透过或被反射后的太赫兹信号，分析得到连续的太赫兹光谱曲线和光学物理信息。由于大分子的振动和转动能级大多在太赫兹波段，而大分子，特别是生物和化学大分子是具有本身物性的物质集团，进而可以通过特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定。
[0003]太赫兹时域检测仪输出的太赫兹光谱是连续曲线谱，虽然太赫兹光谱内包含着基于各个频点的各种光学物理数据，但数据量大，导致读取和运算不够直观。而且图形复杂混乱，难以进行差异性分析。导致谱曲线无法比对，而数据分析过于繁琐，各个数据点之间难以区分，严重阻碍了后续的分析。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法及中药检测，一方面解决了太赫兹频域谱峰点过多，曲线无规律，无法用于一致性分析的问题；另一方面通过将一致性检测方法用于中药检测之中，使中药在利用太赫兹时域谱及相关的数据进行一致性分析的过程中能更加清晰和直观。
[0005]本专利技术采取的技术方案是，一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法，包括以下步骤：S1.用太赫兹时域检测仪检测样品获得太赫兹时域谱，并通过傅里叶转换输出太赫兹频域谱及相应的数据；S2.将太赫兹频域谱的连续曲线分割为连续排列的点，相邻两点的间隔相等且最小，两点间不可再分，点重新组合的图形与曲线匹配；S3.所述图形划分为多个连续的频段，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，各个频段的量子峰重新组合形成太赫兹量子指纹谱；S4.采用太赫兹量子指纹谱及相应的数据用于样品与对照品的一致性分析。
[0006]太赫兹时域检测仪，即TDS，通过透射或反射被检测样品后，获得样品的太赫兹时域谱。太赫兹时域谱通过傅里叶转换成频域信号，形成太赫兹频域谱。太赫兹频域谱又名太赫兹吸收系数谱。太赫兹吸收系数谱中的曲线由于其本身的波形紊乱，没有办法突显样品的特征，而且数据量大，难以分析，阻碍了样品后续分析所需的图像特征匹配和数据差异性分析。
[0007]通过将太赫兹频域曲线分割，以横坐标频域上的频点为依据，将太赫兹频域曲线分割为连续排序的点，点与点之间的距离相等，且点与点之间无法再被分割，分割的点的数量受设备的采集精度和频域可拆分的最小记录点限制。分割后，连续排序的点取代了原有曲线，形成以点组成的图形。而每个点由于拥有自己的坐标，所以能单独提取自身对应的特征。当所述图形上的点相连，所形成的点线图无限接近与原有曲线。而图形几乎具有了太赫兹频域曲线的全部特征。将所述图形按一定的频段进行划分，划分后将频段范围内的点进行特征合并，峰点赋值和抹除简化等步骤，将每一个频段内的点的整体信息转换为量子峰，从而将太赫兹频域谱转化为太赫兹量子指纹谱。通过太赫兹量子指纹谱能提取精简后的相应的数据，实现了太赫兹频域谱和相应的数据的整体优化，消除了太赫兹频域谱峰点过多、曲线密集、不直观等缺陷。一方面使曲线的特征更加直观，另一方面也使得数据更精简，特征更明显能方便应用在样品与对照品的一致性分析之中。
[0008]本技术方案是，每个频段具有数量相同的点，每个点只属于一个频段；每个频段的间隔相等，频段中的点从左往右按顺序排列且点对应的频率从小到大。所述曲线对应多个从左往右按顺序排列的点，每个点具有一个对应的太赫兹响应值；每个频段内点的数量一致。太赫兹频域谱被分割为连续排列的多个点。样品经过频率为0.1～10.0THz的太赫兹波探测后，每一个可识别的位于横坐标上的频率均对应一个点，该点同时获得到一个纵坐标对应的太赫兹响应值。由于太赫兹波探测的频率范围广，所以所形成的点很多，而且呈密集分布，这是引起太赫兹频域谱波形紊乱和相应的数据复杂的主要原因。受限于太赫兹时域检测仪的采集量，太赫兹频域谱中的点始终为有限点。
[0009]为了解决太赫兹频域谱的曲线峰值混乱，波形紊乱的问题，通过整合和提取频段内的点，从而实现点数量的缩减，消除点和数据过多的干扰。将频段内的曲线整合和提取实质是对频段内的点进行整合和提取，所述频段实质限制的是点的数量。
[0010]本技术方案中，所述步骤S3中，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，具体包括以下步骤：S311.以频段内从左往右的第一个点的太赫兹响应值为量子峰的峰高；S312.以频段内点的数量与峰高的乘积为量子峰的峰面积；S313.以频段内点的数量除以固定常数得出量子峰的半峰宽。
[0011]通过S311至S313的步骤进行峰高、峰面积和半峰宽信息提取的方式更适合频段数量多，而且频段内点少的频段划分状态。又或者是针对曲线的局部频段进行进一步精细化的划分和对比的应用。本提取方式强调的是频段内起始点的纵向特征对整个频段的影响，当间距越小，形成的方波就越接近太赫兹频域谱。
[0012]本技术方案是，通过S311至S313的步骤进行峰高、峰面积和半峰宽信息提取的方式，所述量子峰的波形为类矩形，类矩形对应纵轴的最大值为量子峰的峰高，类矩形在横轴上的距离为量子峰的半峰宽；形成以方波为表现的太赫兹量子指纹谱。相比太赫兹频域谱，以连续方波显示的太赫兹量子指纹谱视觉上更加清晰，每个频段内的曲线特征明显。
[0013]本技术方案是，步骤S3中，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，具体包括以下步骤：S321.以频段内排列最后的点的太赫兹响应值为量子峰的峰高；S322.以频段内所有点的太赫兹响应值之和为量子峰的峰面积；S323.以频段内点的数量除以固定常数得出量子峰的半峰宽。
[0014]通过S321至S323的步骤进行峰高、峰面积和半峰宽信息提取，这种提取方式强调
的是频段内末尾点的纵向特征对整个频段的影响。同时将其余的各个点以峰面积的形式整体体现结合。无论是间距大还是间距小，形成的色谱峰都能将峰高、峰面积和半峰宽这些整合提取后的参数一一体现，形成太赫兹量子指纹谱，并有效提升了这种方式的通用性和推广性，容易与现有中药指纹谱技术结合，使本技术在现有检测领域中具有更多的共同性。
[0015]本技术方案是，步骤S3中，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，具体包括以下步骤：S331.以频段内点中最大的太赫兹响应值为量子峰的峰高；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.用太赫兹时域检测仪检测样品获得太赫兹时域谱，并通过傅里叶转换输出太赫兹频域谱及相应的数据；S2.将太赫兹频域谱的连续曲线分割为连续排列的点，相邻两点的间隔相等且最小，两点间不可再分割，点重新组合的图形与曲线匹配；S3.所述图形划分为多个连续的频段，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，各个频段的量子峰重新组合形成太赫兹量子指纹谱；S4.采用太赫兹量子指纹谱及相应的数据用于样品与对照品的一致性分析。2.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法，其特征在于，每个频段具有数量相同的点，每个点只属于一个频段；每个频段的间隔相等，频段中的点从左往右按顺序排列且点对应的频率从小到大。3.根据权利要求2所述的一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，具体包括以下步骤：S311.以频段内从左往右的第一个点的太赫兹响应值为量子峰的峰高；S312.以频段内点的数量与峰高的乘积为量子峰的峰面积；S313.以频段内点的数量除以固定常数得出量子峰的半峰宽。4.根据权利要求3所述的一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法，其特征在于，所述量子峰的波形为类矩形，类矩形对应纵轴的最大值为量子峰的峰高，类矩形在横轴上的距离为量子峰的半峰宽；形成为以方波表现的太赫兹量子指纹谱。5.根据权利要求2所述的一种基于太赫兹量子指纹谱的一致性检测方法，其特征在于，步骤S3中，将频段内各个点的峰位、峰高、峰面积和半峰宽信息合并和赋值，形成对应的量子峰，具体包括以下步骤：S321.以频段内排列最后的点的太赫兹响应值为量子峰的峰高；S322.以频段内所有点的太赫兹响应值之和为量子峰的峰面积；S323.以频段内点的数量除以固定常数得出量子峰的半峰宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茜，孙国祥，刘东潭，李晓辉，涂礼亚，
申请(专利权)人：江门市华讯方舟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：