一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置论文和设计-杨芳

全文摘要

本申请提供一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置。所述方法包括：获取至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据；获取至少一项DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围；在显示组件当前的显示画面中针对每组光谱数据的荧光光谱峰进行位置点标定，并针对每项DOM组分进行边界区域划定；检测每个边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定每项DOM组分的目标荧光光谱峰；对所有目标荧光光谱峰进行数据汇总得到荧光光谱峰筛选结果。所述方法操作难度低，推广性强，可快速而精准地确定出所有待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，并提供相应的可视化效果，以直观地实现整个荧光光谱峰筛选过程。

主设计要求

1.一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法，其特征在于，应用于包括显示组件的终端设备，所述方法包括：获取至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，其中每个待分析样本对应一组三维荧光光谱数据，每组所述光谱数据包括对应待分析样本在三维荧光光谱测试过程中的至少一个荧光光谱峰所对应的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值；获取至少一项溶解性有机质DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围；在所述显示组件当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定；检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰；对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果；其中，所述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，在所述显示组件当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定的步骤包括：针对每个荧光光谱峰，根据该荧光光谱峰在对应三维荧光光谱数据中的荧光发射波长数值及激发光波长数值，得到该荧光光谱峰在所述显示坐标系中对应的位置坐标；根据该荧光光谱峰的位置坐标在所述显示坐标系中绘制出该荧光光谱峰的位置点；以及，在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定的步骤包括：针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，根据获取到的该DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围，得到该DOM组分在所述显示坐标系中对应的各端点坐标；根据该DOM组分对应的各端点坐标在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

设计方案

1.一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法，其特征在于，应用于包括显示组件的终端设备，所述方法包括：

获取至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，其中每个待分析样本对应一组三维荧光光谱数据，每组所述光谱数据包括对应待分析样本在三维荧光光谱测试过程中的至少一个荧光光谱峰所对应的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值；

获取至少一项溶解性有机质DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围；

在所述显示组件当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定；

检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰；

对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果；

其中，所述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，在所述显示组件当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定的步骤包括：

针对每个荧光光谱峰，根据该荧光光谱峰在对应三维荧光光谱数据中的荧光发射波长数值及激发光波长数值，得到该荧光光谱峰在所述显示坐标系中对应的位置坐标；

根据该荧光光谱峰的位置坐标在所述显示坐标系中绘制出该荧光光谱峰的位置点；

以及，在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定的步骤包括：

针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，根据获取到的该DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围，得到该DOM组分在所述显示坐标系中对应的各端点坐标；

根据该DOM组分对应的各端点坐标在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示坐标系是以荧光发射波长为横坐标且以激发光波长为纵坐标的坐标系，或以激发光波长为横坐标且以荧光发射波长为纵坐标的坐标系。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰的步骤包括：

针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内无位置点，则该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰为空；

若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在一个位置点，则以该位置点所对应的荧光光谱峰，作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰；

若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在至少两个位置点，则从该边界区域内的所有位置点各自对应的荧光光谱峰中，选取荧光强度数值最大的荧光光谱峰作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰。

4.一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的装置，其特征在于，应用于包括显示组件的终端设备，所述装置包括：

光谱数据获取模块，用于获取至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，其中每个待分析样本对应一组三维荧光光谱数据，每组所述光谱数据包括对应待分析样本在三维荧光光谱测试过程中的至少一个荧光光谱峰所对应的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值；

组分参数获取模块，用于获取至少一项溶解性有机质DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围；

显示图像绘制模块，用于在所述显示组件当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定；

峰值检测确定模块，用于检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰；

筛选结果输出模块，用于对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果；

其中，所述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，所述显示图像绘制模块具体用于：

根据该荧光光谱峰的位置坐标在所述显示坐标系中绘制出该荧光光谱峰的位置点；

以及，所述显示图像绘制模块还具体用于：

根据该DOM组分对应的各端点坐标在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述显示坐标系是以荧光发射波长为横坐标且以激发光波长为纵坐标的坐标系，或以激发光波长为横坐标且以荧光发射波长为纵坐标的坐标系。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述峰值检测确定模块具体用于：

针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内无位置点，则该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰为空；

若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在一个位置点，则以该位置点所对应的荧光光谱峰，作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰；

设计说明书

技术领域

本申请涉及三维荧光光谱数据筛选技术领域，具体而言，涉及一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，三维荧光光谱(Three-Dimensional Excitation-Emission Matrix Fluorescence Spectra，3DEEM)技术因其样品用量少、重复性高、灵敏度高以及不破坏样品结构等优势，被广泛应用于有机质(Organic Matter，OM)测验领域，用于对待测验物质样品(例如，某个地域的土壤、水体或沉积物)进行如溶解性有机质(Dissolved Organic Matter，DOM)组分分析、物质来源分析及物质迁移转化规律的生物化学特性研究。

其中，在采用三维荧光光谱技术对待测验物质进行DOM组分检测的过程中，需要操作人员从该待测验物质样品(如水样或土样)的荧光光谱数据中确定出各项DOM组分(例如，富里酸、腐植酸、芳烃聚合物及碳水化合物)的荧光光谱峰分布位置。而目前业界主流通常采用人工手动确定法或平行因子分析法来实现对荧光光谱峰分布位置的确定操作，其中人工手动确定法存在耗时长、人力资源消耗大、直观性不强且精准度不高等缺点，平行因子分析法需要操作人员具有极强的专业知识，普通人员很难基于平行因子分析法实现荧光光谱峰分布位置的确定操作，整体的推广性及直观性不强。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置，所述方法的操作难度低，推广性强，可快速而精准地确定待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，并提供相应的可视化效果，以直观地实现整个荧光光谱峰筛选过程。

就方法而言，本申请实施例提供一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法，应用于包括显示组件的终端设备，所述方法包括：

获取至少一项溶解性有机质DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围；

对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果。

可选地，在本申请实施例中，上述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，

在所述显示组件当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定的步骤包括：

根据该荧光光谱峰的位置坐标在所述显示坐标系中绘制出该荧光光谱峰的位置点。

可选地，在本申请实施例中，上述在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定的步骤包括：

根据该DOM组分对应的各端点坐标在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

可选地，在本申请实施例中，上述显示坐标系是以荧光发射波长为横坐标且以激发光波长为纵坐标的坐标系，或以激发光波长为横坐标且以荧光发射波长为纵坐标的坐标系。

可选地，在本申请实施例中，上述根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰的步骤包括：

针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内无位置点，则该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰为空；

若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在一个位置点，则以该位置点所对应的荧光光谱峰，作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰；

就装置而言，本申请实施例提供一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的装置，应用于包括显示组件的终端设备，所述装置包括：

组分参数获取模块，用于获取至少一项溶解性有机质DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围；

筛选结果输出模块，用于对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果。

可选地，在本申请实施例中，上述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，所述显示图像绘制模块具体用于：

根据该荧光光谱峰的位置坐标在所述显示坐标系中绘制出该荧光光谱峰的位置点。

可选地，在本申请实施例中，上述显示图像绘制模块还具体用于：

根据该DOM组分对应的各端点坐标在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

可选地，在本申请实施例中，上述峰值检测确定模块具体用于：

针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内无位置点，则该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰为空；

若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在一个位置点，则以该位置点所对应的荧光光谱峰，作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰；

相对于现有技术而言，本申请实施例提供的一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置具有以下有益效果：所述方法的操作难度低，推广性强，可快速而精准地确定待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，并提供相应的可视化效果，以直观地实现整个荧光光谱峰筛选过程。所述方法应用于包括显示组件的终端设备，所述方法在获取到至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，以及至少一项DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围后，会在该显示组件当前的显示画面中对每组光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分对应的边界区域进行划定，以通过所述显示组件显示各荧光光谱峰的位置点分布情况及各项DOM组分的边界区域分布情况，达到各项DOM组分在所有待分析样本处的荧光光谱峰分布位置的可视化效果。同时，所述方法还会相应检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰，以对得到的所有目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，输出对应的荧光光谱峰筛选结果，从而确保所述方法具有操作难度低且推广性强的特点，并能快速而精准地确定出所有待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，为针对待分析物质样本的生物化学特性研究提供有力的帮助。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的终端设备的方框示意图。

图2为本申请实施例提供的一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法的流程示意图。

图3为图2中步骤S240包括的子步骤的流程示意图。

图4为本申请实施例提供的荧光光谱峰筛选装置的方框示意图。

图标：10-终端设备；11-存储器；12-处理器；13-通信单元；14-显示组件；100-荧光光谱峰筛选装置；110-光谱数据获取模块；120-组分参数获取模块；130-显示图像绘制模块；140-峰值检测确定模块；150-筛选结果输出模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本申请实施例提供的终端设备10的方框示意图。在本申请实施例中，所述终端设备10可用于确定各项DOM组分在待分析样本处匹配的荧光光谱峰分布位置，以加快待分析样本的DOM组分分析研究进程。其中所述待分析样本为需要进行生物化学特性研究的物质的样本，所述物质可以是，但不限于，某个地区的土壤、水体及沉积物等；所述各项DOM组分可以包括类腐殖酸、可见区类富里酸、紫外区类富里酸、可见区类色氨酸、紫外区类色氨酸、可见区类酪氨酸及紫外区类酪氨酸等；所述终端设备10可以是，但不限于，智能手机、个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、移动上网设备(mobile Internet device，MID)等。

在本实施例中，所述终端设备10包括荧光光谱峰筛选装置100、存储器11、处理器12、通信单元13及显示组件14。所述存储器11、处理器12、通信单元13及显示组件14各个元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

在本实施例中，所述存储器11可用于存储至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，其中每个所述待分析样本对应一组三维荧光光谱数据，每组所述光谱数据包括对应待分析样本在三维荧光光谱测试过程中的至少一个荧光光谱峰所对应的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值。所述激发光波长数值用于表示针对该待分析样本进行荧光激发时所使用的激发光束的波长数值，所述荧光发射波长数值用于表示该待分析物质在激发光束的激发作用下相应发射出的荧光光束的波长数值，所述荧光强度数值用于表示由该待分析物质发射出的荧光光束的亮度数值，所述荧光光谱峰用于表示该待分析物质在某个激发光波长数值的激发光束的激发作用下发射出亮度数值为某个峰值的荧光光束的状态。其中，所述至少一个待分析样本可以是待分析物质按照不同位置和\/或不同时间分布的至少一个样本，每组光谱数据中的每个荧光光谱峰相较于其他荧光光谱峰存在用于表示自身身份信息的特征标识，所述特征标识可以是数字、字母、字符、中文名称中的至少一种或多种组合。

所述存储器11还可用于存储至少一项DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围，所述激发光波长范围用于表示该DOM组分在发射光束时所需要的激发光束的波长数值范围，所述荧光发射波长范围用于表示该DOM组分在受到激发而发射出的光束的波长数值范围。例如，类腐殖酸的激发光波长范围可以为345nm～450nm，也可以为330～460nm，具体的数值范围可根据需求进行不同的设置；类腐殖酸的荧光发射波长范围可以为430nm～530nm，也可以为400～550nm，具体的数值范围可根据需求进行不同的设置。其中，同一项DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围之间可以存在相应的数值约束条件，例如，某个DOM组分的某段荧光发射波长与某段激发光波长之间的和值不大于某个波长数值，该DOM组分的某段荧光发射波长与某段激发光波长之间的和值不小于某个波长数值，或该DOM组分的所有荧光发射波长与所有激发光波长之间不存在任何数值约束条件，具体的数值约束情况可根据需求进行不同的配置。

在本实施例中，所述存储器11还可以存储程序，所述处理器12在接收到执行指令后，可相应地执行所述程序。

在本实施例中，所述处理器12可以是一种具有信号的处理能力的集成电路芯片。所述处理器12可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

在本实施例中，所述通信单元13用于通过网络建立所述终端设备10与其他电子设备之间的通信连接，并通过所述网络收发数据。例如，所述终端设备10通过所述通信单元13从三维荧光光谱仪处获取某个待分析样本的三维荧光光谱数据，并通过所述通信单元13向其他电子设备输出由该终端设备10得到的荧光光谱峰筛选结果。

在本实施例中，所述显示组件14包括显示屏，所述显示组件14通过所述显示屏进行画面显示，以使所述终端设备10的操作人员可通过所述显示屏进行数据观测。

在本实施例中，所述荧光光谱峰筛选装置100包括至少一个能够以软件或固件的形式存储于所述存储器11中或固化在所述终端设备10的操作系统中的软件功能模块。所述处理器12可用于执行所述存储器11存储的可执行模块，例如所述荧光光谱峰筛选装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等。所述终端设备10通过所述荧光光谱峰筛选装置100进行操作难度低、推广性强、耗时短且高精准度的针对待分析物质的各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置的确定操作，并提供相应的可视化效果，以直观地实现整个荧光光谱峰筛选过程，为针对待分析物质样本的生物化学特性研究提供有力的帮助。

可以理解的是，图1所示的框图仅为终端设备10的一种结构组成示意图，所述终端设备10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图2，是本申请实施例提供的一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述方法应用于上述的包括显示组件14的终端设备10，下面对图2所示的方法的具体流程和步骤进行详细阐述。

步骤S210，获取至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据。

在本实施例中，所述终端设备10可通过通信单元13从其他电子设备处获取目标分析物质的至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，也可通过在自身安装的所述存储器11中进行数据查找的方式获取所述至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据。其中，所述终端设备10获取到的每组三维荧光光谱数据对应一个待分析样本，所述三维荧光光谱数据包括对应待分析样本在三维荧光光谱测试过程中所对应的至少一个荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值。

步骤S220，获取至少一项DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围。

在本实施例中，所述终端设备10可通过提供外部数据设备接口的方式与外部数据输入设备电性连接，以接收用户通过所述外部数据输入设备向该终端设备10输入的针对某项DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围，或接收用户针对由该终端设备10存储的某项DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围的参数修改操作。所述终端设备10也可直接从自身安装的所述存储器11中获取各项DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围，从而得到参与到整个荧光光谱峰筛选过程的至少一项DOM组分各自对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围。

步骤S230，在显示组件14当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定。

在本实施例中，所述终端设备10在得到所有的三维荧光光谱数据，以及参与到荧光光谱峰筛选过程的所有DOM组分各自对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围后，会通过在所述显示组件14当前的显示画面上标定出每组光谱数据中的每个荧光光谱峰的位置点，及参与到荧光光谱峰筛选过程的所述至少一项DOM组分对应的边界区域的方式，使所述显示组件14显示各荧光光谱峰的位置点分布情况及各项DOM组分的边界区域分布情况，确保用户能够从所述显示组件14中直观地了解到各项DOM组分在当前获取到的所有待分析样本处的荧光光谱峰分布位置，达到对应的可视化效果。

在本实施例中，所述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，所述终端设备10在所述显示坐标系中实现各荧光光谱峰的位置点标定操作及各项DOM组分的边界区域划定操作。其中，所述显示坐标系可以是以荧光发射波长为横坐标且以激发光波长为纵坐标的坐标系，也可以是以激发光波长为横坐标且以荧光发射波长为纵坐标的坐标系。在本实施例的一种实施方式中，所述显示坐标系优选为以荧光发射波长为横坐标且以激发光波长为纵坐标的坐标系。

可选地，在显示组件14当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定的步骤包括：

根据该荧光光谱峰的位置坐标在所述显示坐标系中绘制出该荧光光谱峰的位置点。

其中，每个荧光光谱峰在所述显示坐标系中对应的位置坐标必定与该坐标系对应匹配。所述终端设备10可在所述显示坐标系中采用每个荧光光谱峰各自对应的特征标识对该荧光光谱峰的位置点进行标注的方式，来区分所述显示坐标系中的各荧光光谱峰；所述终端设备10也可在所述显示坐标系中采用不同颜色的线条绘制对应的荧光光谱峰的位置点的方式，来区分所述显示坐标系中的各荧光光谱峰；所述终端设备10也可在所述显示坐标系中采用不同粗细的线条绘制对应的荧光光谱峰的位置点的方式，来区分所述显示坐标系中的各荧光光谱峰。

可选地，在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定的步骤包括：

根据该DOM组分对应的各端点坐标在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

其中，所述终端设备10在得到某项DOM组分对应的所有端点坐标前，需要获取该DOM组分的荧光发射波长范围及激发光波长范围，以及所述荧光发射波长范围与所述激发光波长范围之间可能存在的数值约束条件，从而根据所述荧光发射波长范围、所述激发光波长范围及所述数值约束条件确定出该项DOM组分对应的边界区域是矩形区域，还是三角形区域，亦或者其他多边形区域，而后相应得到该边界区域的各端点坐标。例如，某项DOM组分的荧光发射波长范围为345nm～450nm，激发光波长范围为430nm～530nm，此时的数值约束条件为激发光波长不大于所述荧光发射波长与90nm时，该DOM组分对应的边界区域为五边形区域，此时所述终端设备10将对应得到该DOM组分在所述显示坐标系中对应的边界区域的各端点坐标，并在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域；某项DOM组分的荧光发射波长范围为350nm～450nm，激发光波长范围为470nm～530nm，该DOM组分的数值约束条件为空时，该DOM组分对应的边界区域为矩形区域，此时所述终端设备10将对应得到该DOM组分在所述显示坐标系中对应的四个端点坐标，并相应地在所述显示坐标系中绘制出该DOM组分对应的边界区域。

此外，所述终端设备10可在所述显示坐标系中采用各项DOM组分对应的特征标识对该DOM组分对应的边界区域进行标注的方式，来区分所述显示坐标系中的各边界区域；所述终端设备10也可在所述显示坐标系中采用不同颜色的线条绘制对应的边界区域的方式，来区分所述显示坐标系中的各边界区域；所述终端设备10也可在所述显示坐标系中采用不同粗细的线条绘制对应的边界区域的方式，来区分所述显示坐标系中的各边界区域。

步骤S240，检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰。

在本实施例中，所述终端设备10可将每个荧光光谱峰的位置点所对应的位置坐标与各个边界区域的区域坐标覆盖范围进行坐标值比对，并在某个荧光光谱峰的位置点的横坐标值及纵坐标值均落入到某个边界区域的区域坐标覆盖范围内时，判定该荧光光谱峰的位置点分布在该边界区域内。而后所述终端设备10将对应获取到所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的用于表示对应边界区域内是否存在荧光光谱峰的位置点的检测结果，并根据所述至少一项DOM组分中每项DOM组分的检测结果确定该DOM组分在所述至少一个待分析样本处匹配的目标荧光光谱峰。

请参照图3，是图2中步骤S240包括的子步骤的流程示意图。在本实施例中，所述步骤S240中的根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰的步骤可以包括子步骤S241、子步骤S242及子步骤S243。

子步骤S241，针对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内无位置点，则该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰为空。

子步骤S242，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在一个位置点，则以该位置点所对应的荧光光谱峰，作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰。

子步骤S243，若该DOM组分的检测结果为对应边界区域内存在至少两个位置点，则从该边界区域内的所有位置点各自对应的荧光光谱峰中，选取荧光强度数值最大的荧光光谱峰作为该边界区域对应的DOM组分的目标荧光光谱峰。

其中，若某个目标荧光光谱峰为空时，表明对应DOM组分在所述待分析物质处无实质匹配的荧光光谱峰，此时该目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值均为空。

步骤S250，对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果。

在本实施例中，所述终端设备10在得到所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在所有待分析样本处匹配的目标荧光光谱峰后，会对每个目标荧光光谱峰与所述至少一项DOM组分中各项DOM组分之间的对应关系、每个目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值，及每个目标荧光光谱峰的特征标识进行数据汇总，得到以Word形式或Excel形式进行数据记录的荧光光谱峰筛选结果，从而确保所述方法具有操作难度低且推广性强的特点，并能快速而精准地确定出所有待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，为针对待分析物质样本的生物化学特性研究提供有力的帮助。

请参照图4，是本申请实施例提供的荧光光谱峰筛选装置100的方框示意图。在本申请实施例中，所述荧光光谱峰筛选装置100包括光谱数据获取模块110、组分参数获取模块120、显示图像绘制模块130、峰值检测确定模块140及筛选结果输出模块150。其中，所述荧光光谱峰筛选装置100即为本申请实施例提供的一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的装置，所述荧光光谱峰筛选装置100与上述快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法对应匹配。

所述光谱数据获取模块110，用于获取至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，其中每个待分析样本对应一组三维荧光光谱数据，每组所述光谱数据包括对应待分析样本在三维荧光光谱测试过程中的至少一个荧光光谱峰所对应的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值。

在本实施例中，所述光谱数据获取模块110可以执行图2中的步骤S210，具体的描述可参照上文中对步骤S210的详细描述。

所述组分参数获取模块120，用于获取至少一项DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围。

在本实施例中，所述组分参数获取模块120可以执行图2中的步骤S220，具体的描述可参照上文中对步骤S220的详细描述。

所述显示图像绘制模块130，用于在显示组件14当前的显示画面中对每组所述光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并在所述显示画面中针对所述至少一项DOM组分进行边界区域划定。

在本实施例中，所述显示画面中创建有一以荧光发射波长及激发光波长作为坐标变量的显示坐标系，所述显示图像绘制模块130可以执行图2中的步骤S230，具体的描述可参照上文中对步骤S230的详细描述。

所述峰值检测确定模块140，用于检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰。

在本实施例中，所述峰值检测确定模块140可以执行图2中的步骤S240以及图3中的子步骤S241、子步骤S242及子步骤S243，具体的描述可参照上文中对步骤S240、子步骤S241、子步骤S242及子步骤S243的详细描述。

所述筛选结果输出模块150，用于对得到的所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分匹配的目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，得到对应的荧光光谱峰筛选结果。

在本实施例中，所述组成参数获取模块120可以执行图2中的步骤S250，具体的描述可参照上文中对步骤S250的详细描述。

综上所述，在本申请实施例提供的一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置中，所述方法的操作难度低，推广性强，可快速而精准地确定待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，并提供相应的可视化效果，以直观地实现整个荧光光谱峰筛选过程。所述方法应用于包括显示组件的终端设备，所述方法在获取到至少一个待分析样本的三维荧光光谱数据，以及至少一项DOM组分所对应的荧光发射波长范围及激发光波长范围后，会在该显示组件当前的显示画面中对每组光谱数据对应的各荧光光谱峰进行位置点标定，并对所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分对应的边界区域进行划定，以通过所述显示组件显示各荧光光谱峰的位置点分布情况及各项DOM组分的边界区域分布情况，达到各项DOM组分在所有待分析样本处的荧光光谱峰分布位置的可视化效果。同时，所述方法还会相应检测所述至少一项DOM组分中的每项DOM组分所对应的边界区域内是否分布有荧光光谱峰的位置点，并根据检测结果确定每项DOM组分在对应边界区域内匹配的目标荧光光谱峰，以对得到的所有目标荧光光谱峰的荧光发射波长数值、激发光波长数值及荧光强度数值进行数据汇总，输出对应的荧光光谱峰筛选结果，从而确保所述方法具有操作难度低且推广性强的特点，并能快速而精准地确定出所有待分析样本中各项DOM组分的荧光光谱峰分布位置，为针对待分析物质样本的生物化学特性研究提供有力的帮助。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

设计图

一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置论文和设计

一种快速筛选荧光光谱峰值批量数据的方法及装置论文和设计-杨芳

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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