质谱学报
質譜學報
질보학보
2014年
2期
118-124
,共7页
李宝强%李翠萍%郭春涛%穆宁%张琳%张众垚
李寶彊%李翠萍%郭春濤%穆寧%張琳%張衆垚
리보강%리취평%곽춘도%목저%장림%장음요
谱图检索%小波变换%相似度%质谱仪
譜圖檢索%小波變換%相似度%質譜儀
보도검색%소파변환%상사도%질보의
spectrum searching%wavelet transform%similarity%spectrometry
针对传统方法的谱图预检索后参考谱图数量仍然较多,造成检索效率低和精检索时因不能利用谱图细节特征而易出现假阳性或假阴性的问题,提出了一种基于小波变换的预检索和精检索的组合匹配算法.首先利用小波变换的轮廓部分进行预检索,然后利用小波变换的细节部分进行精检索;确定了预检索时小波分解的层数为1,相似度的阈值为0.6~0.7,而精检索时小波分解层数为3;通过在相似度计算中增加小波变换的细节成分,以提高检索精度;同时根据小波变换分解尺度与质谱信号峰宽的关系,依据质谱仪的分辨率自适应地确定离散小波变换的分解层数.采用该方法在NIST08标准参考谱库(191 000张谱图)中检索了1 000多张谱图的准确性.实验表明:与加权点积方法相比,匹配的准确度平均提高了24.9%,与Stein和Scott组合方法相比,匹配的准确度平均提高了1.9%;通过质谱仪得到样品的实测谱图在参考谱库中的检索结果表明,该算法能有效提高谱图匹配的相似度和准确度,与Stein和Scott组合方法相比,甲基磷酸二甲酯的谱图相似度提高了7.6%,全氟三丁胺的谱图相似度提高了20.7%,不同浓度八氟奈的谱图相似度平均提高了14.9%,尤其在分析低浓度样品时取得了很好的效果;采用该方法处理同分异构体化合物,如邻二甲苯数据时,与Stein和Scott组合方法相比提高了相似化合物的选择性.
針對傳統方法的譜圖預檢索後參攷譜圖數量仍然較多,造成檢索效率低和精檢索時因不能利用譜圖細節特徵而易齣現假暘性或假陰性的問題,提齣瞭一種基于小波變換的預檢索和精檢索的組閤匹配算法.首先利用小波變換的輪廓部分進行預檢索,然後利用小波變換的細節部分進行精檢索;確定瞭預檢索時小波分解的層數為1,相似度的閾值為0.6~0.7,而精檢索時小波分解層數為3;通過在相似度計算中增加小波變換的細節成分,以提高檢索精度;同時根據小波變換分解呎度與質譜信號峰寬的關繫,依據質譜儀的分辨率自適應地確定離散小波變換的分解層數.採用該方法在NIST08標準參攷譜庫(191 000張譜圖)中檢索瞭1 000多張譜圖的準確性.實驗錶明:與加權點積方法相比,匹配的準確度平均提高瞭24.9%,與Stein和Scott組閤方法相比,匹配的準確度平均提高瞭1.9%;通過質譜儀得到樣品的實測譜圖在參攷譜庫中的檢索結果錶明,該算法能有效提高譜圖匹配的相似度和準確度,與Stein和Scott組閤方法相比,甲基燐痠二甲酯的譜圖相似度提高瞭7.6%,全氟三丁胺的譜圖相似度提高瞭20.7%,不同濃度八氟奈的譜圖相似度平均提高瞭14.9%,尤其在分析低濃度樣品時取得瞭很好的效果;採用該方法處理同分異構體化閤物,如鄰二甲苯數據時,與Stein和Scott組閤方法相比提高瞭相似化閤物的選擇性.
침대전통방법적보도예검색후삼고보도수량잉연교다,조성검색효솔저화정검색시인불능이용보도세절특정이역출현가양성혹가음성적문제,제출료일충기우소파변환적예검색화정검색적조합필배산법.수선이용소파변환적륜곽부분진행예검색,연후이용소파변환적세절부분진행정검색;학정료예검색시소파분해적층수위1,상사도적역치위0.6~0.7,이정검색시소파분해층수위3;통과재상사도계산중증가소파변환적세절성분,이제고검색정도;동시근거소파변환분해척도여질보신호봉관적관계,의거질보의적분변솔자괄응지학정리산소파변환적분해층수.채용해방법재NIST08표준삼고보고(191 000장보도)중검색료1 000다장보도적준학성.실험표명:여가권점적방법상비,필배적준학도평균제고료24.9%,여Stein화Scott조합방법상비,필배적준학도평균제고료1.9%;통과질보의득도양품적실측보도재삼고보고중적검색결과표명,해산법능유효제고보도필배적상사도화준학도,여Stein화Scott조합방법상비,갑기린산이갑지적보도상사도제고료7.6%,전불삼정알적보도상사도제고료20.7%,불동농도팔불내적보도상사도평균제고료14.9%,우기재분석저농도양품시취득료흔호적효과;채용해방법처리동분이구체화합물,여린이갑분수거시,여Stein화Scott조합방법상비제고료상사화합물적선택성.