【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱分析，具体涉及基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法。
技术介绍
1、拉曼光谱是一种无损的、高空间分辨率的振动光谱技术，携带丰富的指纹信息，能够反映化合物的结构。拉曼光谱信号强度与待分析物浓度在一定浓度范围内成正比关系。拉曼光谱成像技术是探知物质化学结构信息在物理空间分布状态的功能性技术。
2、目前通用的混合物分析技术，比如气相色谱-质谱联用，液质联用等，都是针对均相体系进行分离分析，需要对样品进行复杂的前处理，这些前处理措施都是具有破坏性的。因此，经过处理后的样本不能保持其最原始的状态，使得最终分析的结果和原始样本有偏差。其次，很多样本不能采用传统的分离分析手段进行分析。
3、因此，如何提供一种混合物独立组分分析方法，在不破坏非均相混合物样本的原始状态的前提下，对其组分进行分析，成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，以解决现有技术中针对固态非均相混合物体系的组分分析方法存在不足的问题。
2、本专利技术实施例提供了一种基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，包括：
3、通过拉曼面扫描技术获取带有空间坐标信息的混合物拉曼光谱图；
4、获取混合物拉曼光谱图中所有谱峰的峰位；
5、根据所有谱峰的峰位的坐标信息以及光谱强度构建热图，获取由所有混合物中的组分形成的轮廓边缘；
6、基于轮廓
7、对重叠峰进行分峰拟合，获取所有拟合谱峰热图及对应的拟合谱峰热图轮廓边缘；
8、在所有拟合谱峰热图之间进行聚类分析，将相似度高的谱峰归为一类，获取各个独立组分的谱峰信息。
9、可选地，通过拉曼面扫描技术获取带有空间坐标信息的混合物拉曼光谱图，包括：
10、按照预设的扫描区域以及设定的步长对非均相混合物进行拉曼光谱采集。
11、可选地，还包括：
12、对同一个扫描区域中所有的拉曼光谱求取平均值，得到包含所有谱峰信息的简化的平均图谱。
13、可选地，获取混合物拉曼光谱图中所有谱峰的峰位，包括：
14、通过对平均图谱求导获取混合物拉曼光谱图的特征谱峰的顶点，确定最高峰的波数，并获取特征谱峰的顶点在原始图谱中对应的光谱强度和坐标信息。
15、可选地，根据所有谱峰的峰位的坐标信息以及光谱强度构建热图，获取所有混合物的轮廓边缘，包括：
16、根据光谱强度对应设置rgb值，构建热图；
17、将热图中每一个像素的r值与预设值进行比较，若r值小于预设值，则将该像素的r值重新赋值为0；若r值大于预设值，则将该像素的r值重新赋值为255。
18、可选地，基于轮廓边缘进行图像相似性计算，找出重叠峰，包括：
19、采用k-means计算所有轮廓边缘之间的欧氏距离，从而获取所有轮廓边缘之间的相似度；
20、若轮廓边缘对应的拉曼光谱中包含多种特征谱峰，则将相似度低的孤立轮廓图对应的谱峰定位为重叠峰；
21、其中，相似度低的孤立轮廓图为至少两个组分部分重叠形成的轮廓。
22、可选地，对重叠峰进行分峰拟合包括：
23、采用voigt函数对重叠峰进行分峰拟合。
24、可选地，预设的扫描区域的范围为2μm～8mm；设定的步长的范围为1μm～500μm。
25、可选地，采用波长为532nm、633nm和785nm其中任意一者的激光对非均相混合物进行照射。
26、本专利技术的有益效果：
27、本专利技术实施例提供了一种基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，采用拉曼光谱面扫描技术采集样本不同位置的拉曼光谱，获得带有空间坐标信息的混合物拉曼光谱图，通过求导的方式，定位光谱图中谱峰的峰位，减小了基线数据在分析中带来的误差。构建定位出的所有谱峰得热图，提取其轮廓边缘，进一步计算图像之间的相似度，将相似度低的谱峰定位为重叠峰。将重叠峰进行分峰拟合，得出所有可能的单峰。将所有谱峰的信息，以热图形式呈现，提取其轮廓边缘，计算不同图像之间的相似度，依据相似性对谱峰进行聚类，相似性高的谱峰聚为一类，获得所有独立组分的光谱图。
28、对于非均相的混合物体系，其各个独立组分在不同的物理空间位点的含量是不同的，从而使得其指纹光谱的强度也会随之发生变化。当对混合光谱的各个谱峰进行热成像时，不同组分的热成像图会随着各个独立组分的空间分布差异呈现不同的颜色差异。通过计算成像图像变化的相似性，将具有相同变化规律的谱峰聚类，从而得到不同的独立组分，从而实现组分的分离分析。本专利技术实施例提供了一种基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，对于不能采用传统分离分析技术的样本，具有很好的应用前景。
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1.一种基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，通过拉曼面扫描技术获取带有空间坐标信息的混合物拉曼光谱图，包括：
3.根据权利要求2所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，获取所述混合物拉曼光谱图中所有谱峰的峰位，包括：
5.根据权利要求4所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，根据所有所述谱峰的峰位的坐标信息以及光谱强度构建热图，获取由所有混合物中的组分形成的轮廓边缘，包括：
6.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，基于所述轮廓边缘进行图像相似性计算，找出重叠峰，包括：
7.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，对所述重叠峰进行分峰拟合包括：
8.根据权利要
9.根据权利要求7所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，采用波长为532nm、633nm和785nm其中任意一者的激光对非均相混合物进行照射。
...【技术特征摘要】
1.一种基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，通过拉曼面扫描技术获取带有空间坐标信息的混合物拉曼光谱图，包括：
3.根据权利要求2所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，获取所述混合物拉曼光谱图中所有谱峰的峰位，包括：
5.根据权利要求4所述的基于拉曼光谱对于非均相混合物独立组分的分析方法，其特征在于，根据所有所述谱峰的峰位的坐标信息以及光谱强度构建热图，获取由所有混合物中的组分形...
【专利技术属性】
技术研发人员：康燕，马韵升，赵立秋，邹雄，刘振学，于新海，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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