离子迁移谱-质谱的建库方法、识别方法及其装置与流程

本公开涉及分析化学领域，具体地涉及一种离子迁移谱-质谱的建库方法、识别方法及其装置。

背景技术：

1、在离子迁移谱(ion mobility spectroscopy，ims)和质谱(mass spectrum，ms)联调仪设备中，通常使用离子迁移谱完成对特征峰一次拆分，再由质谱仪完成对特征峰的二次拆分。针对复杂的混合样品，离子迁移谱-质谱联用仪不仅能够实现特征峰的初步分离，还能实现对高灵敏度的同分异构体的分辨，提高定性分析能力。虽然离子迁移谱-质谱联用仪可以实现对特征峰的分离，但在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：选择的特征峰个数有限，存在遗漏特征峰的现象，进而导致对特征峰识别的准确率下降，漏报率提升。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种离子迁移谱-质谱的建库方法、识别方法、装置、设备、介质和程序产品。

2、本公开的第一个方面提供了一种离子迁移谱-质谱的建库方法，包括：基于第一寻峰算法，对预处理后的原始数据进行寻峰处理，得到多个离子迁移谱-质谱的列峰信息，其中，上述原始数据是利用第一检测设备对第一已知物进行检测得到的；基于第一预设排序规则，对多个上述列峰信息进行排序，输出排序后的第一排序结果，其中，上述第一排序结果包括多个预选峰；基于每个保留时间和预设条件，从上述第一排序结果中确定至少一个样品特征峰，其中，每个上述预选峰包括至少一个上述保留时间，上述保留时间表示的是上述预选峰中波峰的起止时间段；基于上述保留时间，将多个上述第一排序结果与第一谱图进行对比，得到第一对比结果，其中，上述第一谱图是根据多个上述预处理后的原始数据得到的；在上述第一对比结果表明上述第一谱图中存在与多个上述第一排序结果不同的第一特征峰的情况下，基于第二预设排序规则，将上述第一特征峰和上述至少一个样品特征峰进行第二次排序，生成第二排序结果；根据每个上述第二排序结果、上述第一已知物的名称、第一预设阈值和与上述第二排序结果对应的基础谱图库，构建目标谱图库。

3、根据本公开的实施例，上述第一检测设备包括多模式的第一气味嗅探仪。

4、根据本公开的实施例，在生成上述第一排序结果时，基于上述第一预设排序规则和不同的模式数据，对与上述模式数据对应的多个上述列峰信息进行排序，输出与每个上述模式数据对应的排序后的上述第一排序结果，其中，上述模式数据包括以下至少一种：离子迁移正模式、质谱模式和离子迁移负模式。

5、根据本公开的实施例，其中，上述基于每个保留时间和预设条件，从上述第一排序结果中确定至少一个样品特征峰，包括：根据热图确定每个上述预选峰的多个上述保留时间，其中，上述热图是根据上述原始数据和/或对原始数据预处理后的数据得到的；基于每个上述保留时间，针对每个上述预选峰，在上述预选峰的频率满足预设频率条件，和/或上述预选峰的峰强满足预设强度条件的情况下，将上述预选峰确定为一个上述样品特征峰。

6、根据本公开的实施例，上述预选峰包括峰位标识和峰强。

7、根据本公开的实施例，其中，上述将多个上述第一排序结果与第一谱图进行对比，得到第一对比结果，包括：从上述第一谱图上确定多个检验峰；将每个上述检验峰的峰位标识和峰强与每个预选峰的峰位标识和峰强进行对比，得到上述第一对比结果。

8、根据本公开的实施例，上述第二预设排序规则包括不同上述样品特征峰的重要程度。

9、根据本公开的实施例，上述在上述第一对比结果表明上述第一谱图中存在与多个上述第一排序结果不同的第一特征峰的情况下，基于第二预设排序规则，将上述第一特征峰和上述至少一个样品特征峰进行第二次排序，生成第二排序结果，包括：在上述第一对比结果表明上述第一谱图中存在与多个上述第一排序结果不同的上述第一特征峰的情况下，将符合上述预设条件的上述第一特征峰确定为样品特征峰；基于上述第二预设排序规则，对多个上述样品特征峰进行第二次排序，生成上述第二排序结果。

10、根据本公开的实施例，在进行第二次排序之前，还包括：基于每个上述保留时间，将多个上述第一排序结果与第二谱图进行对比，得到第二对比结果，其中，上述第二谱图是根据多个上述原始数据得到的；在上述第二对比结果表明上述第二谱图中存在与多个上述第一排序结果不同的至少一个第二特征峰的情况下，将符合上述预设条件的上述第二特征峰确定为样品特征峰。

11、根据本公开的实施例，上述根据每个上述第二排序结果、上述第一已知物的名称、第一预设阈值和与上述第二排序结果对应的基础谱图库，构建目标谱图库，包括：针对每个上述第二排序结果，根据上述第二排序结果中不同上述样品特征峰的顺序和峰强，计算每个上述样品特征峰的权重；基于上述基础谱图库，根据多个上述样品特征峰、与每个上述样品特征峰对应的上述权重、上述第一已知物的名称和上述第一预设阈值，构建上述目标谱图库。

12、根据本公开的实施例，在上述目标谱图库中包括上述第一特征峰的情况下，对上述目标谱图库中的上述第一特征峰添加标识信息。

13、根据本公开的实施例，上述第一预设排序规则包括根据每个列峰信息的频率和强度进行排序。

14、根据本公开的实施例，上述基于上述第一预设排序规则和不同的模式数据，对与上述模式数据对应的多个上述列峰信息进行排序，输出与每个上述模式数据对应的排序后的上述第一排序结果，包括：根据不同的上述模式数据，对多个上述列峰信息进行分类，得到与每个模式数据对应的多个分类后的列峰信息；针对每个上述模式数据，根据不同上述列峰信息的频率对上述多个分类后的列峰信息进行排序，得到排序后的多个列峰信息；在上述排序后的多个列峰信息中存在至少两个列峰信息的频率相同的情况下，根据上述至少两个列峰信息的峰强对上述至少两个列峰信息进行排序，得到上述第一排序结果。

15、根据本公开的实施例，上述预处理包括滤波处理。

16、本公开的第二个方面还提供了一种离子迁移谱-质谱的识别方法，包括：基于第二寻峰算法，对每个预处理后的初始数据进行寻峰处理，得到多个离子迁移谱-质谱的未知峰，其中，上述初始数据是利用第二检测设备对未知物进行检测得到的；将多个上述未知峰依次与多个目标谱图库进行匹配，得到多个分别与不同上述目标谱图库对应的匹配结果，其中，上述目标谱图库是根据上述的建库方法构建的；针对每个上述匹配结果，在上述匹配结果表明与上述匹配结果对应的上述目标谱图库中包括与至少一个上述未知峰对应的样品特征峰的情况下，计算上述未知物的多个上述未知峰与上述目标谱图库中第二已知物的样品特征峰的总体相似度；在上述总体相似度满足上述目标谱图库中的第二预设阈值的情况下，将上述未知物与上述第二已知物的名称关联为第一结果，并写入结果链表中。

17、根据本公开的实施例，上述方法还包括：利用显示设备显示上述结果链表。

18、根据本公开的实施例，在上述未知物为多个的情况下，上述方法还包括：在上述结果链表中的上述第一结果的数量为多个的情况下，对多个上述第一结果进行排序处理，得到排序后的结果链表，其中，多个上述第一结果对应于不同的上述未知物。

19、根据本公开的实施例，上述多个目标谱图库包括离子迁移谱图库和质谱图库；其中，上述将多个上述未知峰依次与多个目标谱图库进行匹配，得到多个分别与不同上述目标谱图库对应的匹配结果，包括：将上述未知物的多个上述未知峰分别与上述离子迁移谱图库进行匹配，得到第一匹配结果；在上述未知物的多个上述未知峰与上述离子迁移谱图库完成匹配的情况下，将上述未知物的多个上述未知峰分别与上述质谱图库进行匹配，得到第二匹配结果，其中，上述第一匹配结果和上述第二匹配结果分别表示的是不同的上述匹配结果。

20、根据本公开的实施例，上述方法还包括：在上述目标谱图库中包括第一特征峰的情况下，获取与每个上述未知峰对应的初始数据的特殊峰；将多个上述特殊峰分别与多个上述目标谱图库中的上述第一特征峰进行匹配，得到多个分别与不同上述目标谱图库对应的第三匹配结果，其中，上述第三匹配结果表示的是不同于第一匹配结果和上述第二匹配结果的上述匹配结果。

21、根据本公开的实施例，上述在上述匹配结果表明与上述匹配结果对应的上述目标谱图库中包括与至少一个上述未知峰对应的样品特征峰的情况下，计算上述未知物的多个上述未知峰与上述目标谱图库中第二已知物的样品特征峰的总体相似度，包括：在上述匹配结果表明至少一个上述未知峰具有与上述未知峰对应的样品特征峰的情况下，计算每个上述未知峰与上述对应的样品特征峰之间的第一相似度；根据多个上述第一相似度，得到上述未知物的上述总体相似度。

22、根据本公开的实施例，上述第二检测设备包括多模式的第二气味嗅探仪。

23、本公开的第三个方面还提供了一种离子迁移谱-质谱的建库装置，包括：第一处理模块，用于基于第一寻峰算法，对预处理后的原始数据进行寻峰处理，得到多个离子迁移谱-质谱的列峰信息，其中，上述原始数据是利用第一检测设备对第一已知物进行检测得到的；第一排序模块，用于基于第一预设排序规则，对多个上述列峰信息进行排序，输出排序后的第一排序结果，其中，上述第一排序结果包括多个预选峰；第一确定模块，用于基于每个保留时间和预设条件，从上述第一排序结果中确定至少一个样品特征峰，其中，每个上述预选峰包括至少一个上述保留时间，上述保留时间表示的是上述预选峰中波峰的起止时间段；第一对比模块，用于基于上述保留时间，将多个上述第一排序结果与第一谱图进行对比，得到第一对比结果，其中，上述第一谱图是根据多个上述预处理后的原始数据得到的；第二排序模块，用于在上述第一对比结果表明上述第一谱图中存在与多个上述第一排序结果不同的第一特征峰的情况下，基于第二预设排序规则，将上述第一特征峰和上述至少一个样品特征峰进行第二次排序，生成第二排序结果；以及构建模块，用于根据每个上述第二排序结果、上述第一已知物的名称、第一预设阈值和与上述第二排序结果对应的基础谱图库，构建目标谱图库。

24、本公开的第四个方面还提供了一种离子迁移谱-质谱的识别装置，包括：第二处理模块，用于基于第二寻峰算法，对每个预处理后的初始数据进行寻峰处理，得到多个离子迁移谱-质谱的未知峰，其中，上述初始数据是利用第二检测设备对未知物进行检测得到的；匹配模块，用于将多个上述未知峰依次与多个目标谱图库进行匹配，得到多个分别与不同上述目标谱图库对应的匹配结果，其中，上述目标谱图库是根据上述的建库方法构建的；计算模块，用于针对每个上述匹配结果，在上述匹配结果表明与上述匹配结果对应的上述目标谱图库中包括与至少一个上述未知峰对应的样品特征峰的情况下，计算上述未知物的多个上述未知峰与上述目标谱图库中第二已知物的样品特征峰的总体相似度；以及写入模块，用于在上述总体相似度满足上述目标谱图库中的第二预设阈值的情况下，将上述未知物与上述第二已知物的名称关联为第一结果，并写入结果链表中。

25、本公开的第五个方面还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器执行上述离子迁移谱-质谱的建库方法或离子迁移谱-质谱的识别方法。

26、本公开的第六个方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述离子迁移谱-质谱的建库方法或离子迁移谱-质谱的识别方法。

27、本公开的第七个方面还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述离子迁移谱-质谱的建库方法或离子迁移谱-质谱的识别方法。

28、根据本公开的实施例，通过在第一谱图中寻找漏选的特征峰，在该特征峰为样品特征峰的情况下将其与其他的特征峰进行排序，从而减少了特征峰的漏选，提高了目标谱图库在使用时的识别率，至少部分地克服了相关技术中对特征峰识别的准确率下降，漏报率提升的问题。