阅读说明：本技术 一种针对三维图谱保留时间漂移校正方法、装置 (Correction method and device for retention time drift of three-dimensional map ) 是由 张祥志 李保琼 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种针对三维图谱保留时间漂移校正方法,所述方法包括：获取三维图谱数据；将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据；对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正；将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据。采用本发明,可以实现对三维图谱的校正。(The invention discloses a method for correcting retention time drift of a three-dimensional map, which comprises the following steps: acquiring three-dimensional map data; converting the three-dimensional atlas data into two-dimensional atlas data; correcting retention time drift of components in the two-dimensional map data; and reversely rearranging the corrected two-dimensional map data into three-dimensional map data. By adopting the invention, the correction of the three-dimensional map can be realized.)

一种针对三维图谱保留时间漂移校正方法、装置

技术领域

本发明涉及三维图谱领域，特别是涉及一种针对三维图谱保留时间漂移校正方法、装置。

背景技术

高效液相色谱由于具有色谱柱可反复使用、分离效率高、分析速度快等优势，目前已经被广泛地应用到了食品、药品和环境等诸多领域。除此之外，HPLC(Chigh-PerformanceLiquid Chromatography)可以配备不同的检测器，从而进一步拓宽了HPLC(High-Performance Liquid Chromatography)的应用领域。在对成分较为复杂的样品进行分析时，二维图谱不足以揭示目标体系中的所有或者绝大多数的活性组分的特征，即表示二维图谱包含的信息量较小。在该情况下，通常需要获得更多的信息量才能实现对复杂体系的质量控制(定量分析)，使用HPLC-PAD(High-Performance Liquid Chromatography-Photodiode Array Detection)、GC-MS和LC-MS等联用仪器可以获得包含更多信息量的三维图谱。在日常检测中较常用的联用仪器为HPLC-PAD，原因在于该项联用技术较为常见、操作简单且能够胜任揭示分析样品整体特征的任务，使得其在用于复杂样品分析中具有较强的实用性及有效性。

理想状态下，不同样品中的同一组分采用相同的色谱条件测定时，保留时间是一致的。然而，在实验过程中，由于流动相组成、温度、压力的微小变化、色谱仪器不稳定以及组分间的相互干扰等，使得保留时间漂移成为了色谱分析中的一个常见的现象。由于在实验过程中都会不可避免的出现峰漂移的现象，这一现象的出现将会影响定量分析结果的准确性。即，有保留时间漂移情况出现时，就需要使用有效的保留时间漂移校正方法对有保留时间漂移的组分信号进行校正，从而提高分析结果的准确性和可靠性。

目前，文献中已经报道了许多的可以用于保留时间漂移校正的方法，包括ASSD、COW和icoshift等。目前这些方法大多应用在对二维图谱的保留时间漂移校正中。

虽然三维图谱在实验测定上已经易于获得并越来越多地应用于复杂样品中多组分的同时定量分析中，然而，相较于为数较多的用于二维图谱保留时间漂移校正的方法，可用于三维图谱校正的方法的研究相对较少。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种针对三维图谱保留时间漂移校正方法、装置，可以对三维图谱进行漂移校正。

基于此，本发明提供了一种针对三维图谱保留时间漂移校正方法，所述方法包括：

获取三维图谱数据；

将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据；

对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正；

将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据。

其中，将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据包括：

将所述三维图谱数据划分为第一三维图谱数据和第二三维图谱数据；

采用按行排列的方法将所述第一三维图谱数据转换为二维图谱数据；

采用按列排列的方法将所述第二三维图谱数据转换为二维图谱数据。

其中，所述采用按行排列的方法将所述第一三维图谱数据转换为二维图谱数据包括：

将若干个所述三维图谱数据用三维矩阵表示，所述三维矩阵表示为m*n*k，其中，m为保留时间点数(行数)，n为波长点数(列数)，k为样本数(层数)；

采用按行排列的方法将所述三维矩阵转换为二维矩阵，所述二维矩阵表示为m*(n*k)。

其中，所述采用按列排列的方法将所述第二三维图谱数据转换为二维图谱数据包括：

将若干个所述三维图谱数据用三维矩阵表示，所述三维矩阵表示为m*n*k；

采用按列排列的方法将所述三维矩阵转换为二维矩阵，所述二维矩阵表示为(m*n)*k。

其中，对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正包括：使用icoshift方法对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正。

其中，所述将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据包括：

所述二维图谱数据用二维矩阵表示，所述二维矩阵表示为m*(n*k)；

将所述二维矩阵按行拆分为m*n*k。

其中，所述将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据包括：

所述二维图谱数据用二维矩阵表示，所述二维矩阵表示为(m*n)*k；

将所述二维矩阵按列拆分为m*n*k。

本发明实施例还提供了一种针对三维图谱保留时间漂移校正装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取三维图谱数据；

转换模块，用于将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据；

校正模块，用于对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正；

反向重排模块，用于将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据。

本发明实施例还提供了一种针对三维图谱保留时间漂移校正设备，所述设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述针对三维图谱保留时间漂移校正方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述针对三维图谱保留时间漂移校正方法。

采用本发明，首先，获取三维图谱数据；将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据；对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正；将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据。采用本发明，可以使用现有高效的二维图谱保留时间漂移校正方法对转换后的二维图谱进行校正，然后通过数据反向重排获得校正后的三维图谱，从而实现三维图谱保留时间漂移的校正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的针对三维图谱保留时间漂移校正方法的示意图；

图2是本发明实施例提供的针对三维图谱保留时间漂移校正装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的针对三维图谱保留时间漂移校正方法的示意图，所述方法包括：

S101、获取三维图谱数据；

可以使用HPLC－PAD、GC－MS和LC－MS等联用仪器获得比二维图谱包含更多样品信息量的三维图谱。在日常检测中较常用的联用仪器为HPLC－PAD设备。

S102、将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据；

将所述三维图谱数据划分为第一三维图谱数据和第二三维图谱数据；

采用按行排列的方法将所述第一三维图谱数据转换为二维图谱数据；

采用按列排列的方法将所述第二三维图谱数据转换为二维图谱数据。

其中，所述采用按行排列的方法将所述第一三维图谱数据转换为二维图谱数据包括：

将若干个所述三维图谱数据用三维矩阵表示，所述三维矩阵表示为m*n*k，其中，m为保留时间点数(行数)，n为波长点数(列数)，k为样本数(层数)；

采用按行排列的方法将所述三维矩阵转换为二维矩阵，所述二维矩阵表示为m*(n*k)。

其中，所述采用按列排列的方法将所述第二三维图谱数据转换为二维图谱数据包括：

将若干个所述三维图谱数据用三维矩阵表示，所述三维矩阵表示为m*n*k；

采用按列排列的方法将所述三维矩阵转换为二维矩阵，所述二维矩阵表示为(m*n)*k。

S103对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正；

其中，对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正包括：使用icoshift方法对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正。

icoshift方法是一种高效的二维图谱校正方法，该方法在用户自定义的图谱区间内以用户自定义的参考图谱为目标对需要校正的图谱进行校正从而使参考图谱与目标图谱之间的相关性达到最大。即方法包括三个主要的步骤，(1)用户自定义分段数目；(2)通过快速傅里叶变换使得在分段区间内的图谱的相关性达到最大；(3)信号重构。

S104、将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据。

其中，所述将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据包括：

所述二维图谱数据用二维矩阵表示，所述二维矩阵表示为m*(n*k)；

将所述二维矩阵按行拆分为m*n*k。

其中，所述将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据包括：

所述二维图谱数据用二维矩阵表示，所述二维矩阵表示为(m*n)*k；

将所述二维矩阵按列拆分为m*n*k。

所述三维图谱数据包括将所述二维图谱数据按行拆分的m*n*k，和将所述二维矩阵按列拆分为m*n*k。

可以获取校正前后的三维图谱的轮廓投影图，通过比较轮廓投影图中的保留时间漂移的一致性验证校正方法的有效性。

采用本发明，可以实现获得的二维图谱数据的数据信息量与三维图谱的数据信息量完全一致，即不会有信息丢失从而保证了数据信息的完整性。此外，通过数据维度的转换可以使用现有高效的二维图谱校正方法实现对保留时间漂移的校正，进而通过数据反向重排获得校正后的三维图谱，从而实现三维图谱保留时间漂移校正的目标。

图2是本发明实施例提供的针对三维图谱保留时间漂移校正装置的示意图，所述装置包括：

获取模块201，用于获取三维图谱数据；

转换模块202，用于将所述三维图谱数据转换为二维图谱数据；

校正模块203，用于对所述二维图谱数据中组分的保留时间漂移进行校正；

反向重排模块204，用于将校正后的所述二维图谱数据反向重排为三维图谱数据。

本发明实施例提出的一种针对三维图谱保留时间漂移校正装置的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。

本发明实施例还提供了一种针对三维图谱保留时间漂移校正设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述针对三维图谱保留时间漂移校正方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上项所述针对三维图谱保留时间漂移校正方法。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。