基于非接触式拉曼光谱分析人血与犬血的PCA-LDA鉴别方法

摘要 将拉曼光谱分析法与数理统计方法有机结合，构建人血与犬血种属判别模型，实现了不同种属血液样本的高效无损鉴别.采用拉曼光谱的无损测试模式对血液样本进行测试，考察了抗凝管管材、聚焦位置及曝光时间等对血液样本拉曼光谱的影响，在激发波长为632.8 nm，光谱扫描范围为200~1800 cm-1，功率衰减率50%，曝光时间5 s及累加次数为2次的优化条件下，获得了无损检测条件下的血液样本拉曼光谱图.针对血液样本组分复杂、拉曼光谱信号基底背景高等问题，提出了基于小波变换去噪，进行分段多项式基线校正的预处理方法，有效解决了血液样本拉曼光谱谱图的高噪音和基线漂移问题.实验选择30例正常人血和33例比格犬血为样本训练集，5例正常人血和5例比格犬血为测试集，基于主成分分析法（PCA）联合线性判别法（LDA）模型，训练集分类正确率达到95.23%，盲测集分类正确率达90.00%.这种基于非接触式血液样本拉曼光谱和PCA-LDA判断模型的测试方法在进出口检验检疫等涉及血液无损鉴别的领域具有广泛的应用价值和前景