一种色谱谱峰识别算法的实现

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1、一种色谱谱峰识别算法的实现陈淑珍麻红昭(浙江大学化学工程与生物工程学系浙江杭州310027)摘要色谱在化学分析中的应用越来越广泛，针对色谱信号数据处理要求，实现一套谱峰识别的算法。在数据预处理和提出的程序法确定合适阈值的基础上，该算法结合谱峰曲线及其一阶导数曲线的趋势对谱峰进行识别，算法经宽松变换后，用于区分化学谱图中谱峰的终点是否真正落回到基线上，并由此实现一种具有健壮性的重叠峰检测方法和及时准确的谱图基线校正方法。由于该算法的阈值参数可以固定，从而保证了重叠峰检测较少地受到人为的影响，进一步提高了化学谱图数据处理的自动化水平。关键词数据处理色谱峰识别阈值重叠峰

2、检测基线校准中图分类号文献标识码DOI:10．3969/j．issn．1000-386x．2013．11．084TP301AＲEALISATIONOFACHＲOMATOGＲAPHICPEAKＲECOGNITIONALGOＲITHMChenShuzhenMaHongzhao(DepartmentofChemicalEngineeringandBiochemicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，Zhejiang，China)Theapplicationofchromatographyismoreandmor

3、epopularinchemicalanalysis．Inthisarticle，werealiseasetofalgorithmsAbstractforchromatographicpeakrecognitioninlightoftherequirementonchromatogramsignalprocessing．Basedondatapre-processingandappropriatethresholddeterminedwithproceduralmethod，thealgorithmsdistinguishthepeaksbycombiningth

4、etrendofchromatogramcurvewiththetrendofitsfirstderivativecurve，afterloosetransformation，thealgorithmsareappliedtodifferentiatewhethertheendpointsofpeaksinchemicalchromatogramhavereallyfallenbacktothebaseline，andthusimplementanoverlappingpeaksdetectionmethodwithrobustnessandthetimelyan

5、daccuratemethodofchromatogrambaselinecorrection．Asthethresholdparameterinthealgorithmcanbefixed，thereforeitensurestheoverlappingpeaksdetectionlessimpactedbythehuman，andfurtherimprovesitsautomationlevelinchemicalchromatogramdataprocessing．KeywordsDataprocessingChromatogrampeaksrecognit

6、ionThresholdvalueOverlappingpeakdetectionBaselinecorrection线之下，则认为它是落回基线的峰结束点，此峰是独立峰。显然，用这种方法确定两峰是否重叠，受用户预先设置的基线漂移值的影响，带有较大的随意性。而本文采用谱图曲线和一阶导数曲线相结合的算法能够判断峰点是否落回基线上从而能自动识别重叠峰及后续的基线校准。常用的一阶导数法不能描述复杂的曲线变化情况如肩峰，二阶导数虽然描述精度提高，但也同时提高了噪音的影响，以至于在判峰过程中，峰特征点容易被淹没，阈值设置弹性小。为了克服上述问题，本算法对谱图曲线和一阶导数趋势

7、曲线的描述方法进行改进，使得算法对噪音和信号的区分度增大，即算法的分辨率增大，从而保证了重叠峰自动识别和基线自动校准的可行性，提高了化学谱图数据处理的自动化水平。引言0色谱仪输出的模拟量信号，经A/D采样板转换后形成离散的数字量信号，称之为化学谱图。化学谱图特定位置上的信号往往对应于某一具体物质或特定信息，通常以各种类型的谱峰形式表现。谱峰信号的强度或大小又与此物质的组分、物理化学性质、结构活性等有关，因此从信号的位置、大小和形状可以获取物质的定量定性信息。谱峰的准确检测是化学数据处理获取有效信息的关键。因为仪器的分辨率有限及背景信号漂移，化学谱图中一般还存在着谱

8、峰重叠、基