本發(fā)明涉及信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前在信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域主要分為模擬信號(hào)檢測(cè)和數(shù)字信號(hào)檢測(cè)兩類，某些時(shí)候針對(duì)相同設(shè)備(儀器)輸出的信號(hào)可以采用模擬信號(hào)檢測(cè)，也可以采用數(shù)字信號(hào)檢測(cè)，例如針對(duì)數(shù)字PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))儀檢測(cè)的信號(hào)檢測(cè)中，模擬信號(hào)檢測(cè)和數(shù)字信號(hào)檢測(cè)均可采用。

采用不同的信號(hào)檢測(cè)方式其可以帶來(lái)不同的效果，一般來(lái)說(shuō)，針對(duì)數(shù)字類型的設(shè)備(例如PCR儀)采用數(shù)字信號(hào)檢測(cè)方式會(huì)更好，但是在使用數(shù)字信號(hào)檢測(cè)方法時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大量采集的光電信號(hào)數(shù)據(jù)，因此在處理原始信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí)，需要一種高精確度并且能夠迅速提取出光電信號(hào)峰值的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)目前尚無(wú)一種高精確度且高效的光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法的問(wèn)題，提供一種高精確度且高效的光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法與系統(tǒng)。

一種光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法，包括步驟：

分段讀取原始光電信號(hào)，獲取原始光電信號(hào)的第一分段數(shù)據(jù)集合；

獲取各第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，并對(duì)各第一分段數(shù)據(jù)的最前端和最后端分別補(bǔ)入預(yù)設(shè)量對(duì)應(yīng)的第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，獲得第二分段數(shù)據(jù)集合；

選取母小波函數(shù)對(duì)各第二分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)；

提取各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)；

根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置；

根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。

一種光電信號(hào)峰值檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

分段讀取模塊，用于分段讀取原始光電信號(hào)，獲取原始光電信號(hào)的第一分段數(shù)據(jù)集合；

補(bǔ)入模塊，用于獲取各第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，并對(duì)各第一分段數(shù)據(jù)的最前端和最后端分別補(bǔ)入預(yù)設(shè)量對(duì)應(yīng)的第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，獲得第二分段數(shù)據(jù)集合；

求導(dǎo)模塊，用于選取母小波函數(shù)對(duì)各第二分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)；

極大值提取模塊，用于提取各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)；

波峰確定模塊，用于根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置；

波峰值確定模塊，用于根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。

本發(fā)明光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法與系統(tǒng)，對(duì)原始光電信號(hào)分段讀取，并對(duì)分段讀取的每段數(shù)據(jù)前端和后端插入預(yù)設(shè)量平均值參數(shù)，選取母小波函數(shù)對(duì)處理后的分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，提取一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)與第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。整個(gè)過(guò)程中，對(duì)原始光電信號(hào)的分段前端和后端分別補(bǔ)入平均值參數(shù)，提高對(duì)原始光電信號(hào)的處理精度、采用母小波函數(shù)對(duì)補(bǔ)入之后的分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)處理，準(zhǔn)確確定波峰位置，另外還無(wú)需對(duì)原始光電數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的濾波處理，顯著提高原始光電信號(hào)峰值檢測(cè)的效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法第一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖2為微滴熒光采集系統(tǒng)示意圖；

圖3為原始光電信號(hào)數(shù)據(jù)波形示意圖；

圖4為原始光電信號(hào)數(shù)據(jù)局部(第二分段數(shù)據(jù))放大波形示意圖；

圖5為第二分段數(shù)據(jù)及其一階導(dǎo)數(shù)波形示意圖；

圖6為第二分段數(shù)據(jù)及其一階導(dǎo)數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)波形示意圖；

圖7為選取的一組相鄰極大值點(diǎn)示意圖；

圖8為由一組相鄰的一階導(dǎo)數(shù)極大值和二階導(dǎo)數(shù)極大值求解出來(lái)的峰值點(diǎn)(局部放大)示意圖；

圖9為本發(fā)明光電信號(hào)峰值檢測(cè)系統(tǒng)第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法，包括步驟：

S100：分段讀取原始光電信號(hào)，獲取原始光電信號(hào)的第一分段數(shù)據(jù)集合。

原始光電信號(hào)是從儀器設(shè)備上直接采集到的光電信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，儀器設(shè)備中的光電信號(hào)系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此時(shí)電信號(hào)屬于模擬信號(hào)，再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，以便進(jìn)行下一步的處理。為便于解釋說(shuō)明原始光電信號(hào)的來(lái)源，下面將以微滴式數(shù)字PCR儀輸出的信號(hào)為例詳細(xì)解釋。微滴式數(shù)字PCR系統(tǒng)是在一般的PCR擴(kuò)增前對(duì)樣品進(jìn)行微滴化處理，即將含有核酸分子的反應(yīng)體系分成上萬(wàn)個(gè)納升級(jí)的微滴，其中每個(gè)微滴不含待檢測(cè)核酸靶分子，或者含有一個(gè)至數(shù)個(gè)待檢測(cè)核酸靶分子。經(jīng)過(guò)PCR擴(kuò)增后，逐個(gè)對(duì)每個(gè)微滴進(jìn)行檢測(cè)，有熒光信號(hào)的微滴判斷為1，沒(méi)有熒光信號(hào)的微滴判斷為0，然后根據(jù)泊松分布原理及陽(yáng)性微滴的個(gè)數(shù)與比例即可得出靶分子的起始拷貝數(shù)或者濃度。具體如圖2所示，微滴熒光采集系統(tǒng)中滴液生成器生成直徑幾乎相同的N個(gè)微滴，發(fā)光系統(tǒng)激發(fā)微滴熒光，1號(hào)光信號(hào)采集系統(tǒng)和2號(hào)光信號(hào)采集系統(tǒng)采集微滴熒光信號(hào)→通過(guò)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)→通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出，即得到原始光電信號(hào)。

一般來(lái)說(shuō)原始光電信號(hào)是一個(gè)數(shù)據(jù)量龐大的數(shù)據(jù)，在對(duì)其進(jìn)行處理過(guò)程中需要對(duì)進(jìn)行分段讀取，獲得一段一段的原始光電信號(hào)，再針對(duì)每一段原始光電信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行后續(xù)相同的處理，最終將每一段原始光電信號(hào)處理結(jié)果匯聚，得到原始光電信號(hào)最終的處理結(jié)果。非必要的，針對(duì)每一段原始光電信號(hào)可以采用并行處理的方式進(jìn)行處理，以便有效提高數(shù)據(jù)處理效率。另外，在第一分段數(shù)據(jù)集合中第一分段數(shù)據(jù)的數(shù)量可以為單個(gè)或?yàn)槎鄠€(gè)，所有的第一分段數(shù)據(jù)匯聚即為原始光電信號(hào)，具體如圖3與圖4所示，圖4所示為圖3中原始光電信號(hào)的一段(第一分段數(shù)據(jù))。

S200：獲取各第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，并對(duì)各第一分段數(shù)據(jù)的最前端和最后端分別補(bǔ)入預(yù)設(shè)量對(duì)應(yīng)的第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，獲得第二分段數(shù)據(jù)集合。

針對(duì)每一個(gè)第一分段數(shù)據(jù)，分別獲取其對(duì)應(yīng)的平均值參數(shù)，在每個(gè)第一分段數(shù)據(jù)的最前端和最后端分別補(bǔ)入一定量對(duì)應(yīng)的第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，獲得第二分段數(shù)據(jù)集合。在這里，補(bǔ)入量的大小可以基于歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，最終得到的第二分段數(shù)據(jù)的數(shù)量與第一分段數(shù)據(jù)的數(shù)量相等。例如步驟S100對(duì)原始光電數(shù)據(jù)分段處理之后得到1號(hào)第一分段數(shù)據(jù)、2號(hào)第一分段數(shù)據(jù)和3號(hào)第一分段數(shù)據(jù)，步驟S200即獲取1號(hào)第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)O、2號(hào)第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)P以及3號(hào)第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)Q，并在1號(hào)第一分段數(shù)據(jù)的前端和后端補(bǔ)入一定量平均值參數(shù)O、在2號(hào)第一分段數(shù)據(jù)的前端和后端補(bǔ)入一定量平均值參數(shù)P、在3號(hào)第一分段數(shù)據(jù)的前端和后端補(bǔ)入一定量平均值參數(shù)Q，得到1號(hào)第二分段數(shù)據(jù)、2號(hào)第二分段數(shù)據(jù)以及3號(hào)第二分段數(shù)據(jù)。在每段信號(hào)都加入一定數(shù)量的原始光電信號(hào)的平均值，在后續(xù)使用小波變換求導(dǎo)的時(shí)候并不會(huì)出現(xiàn)旁瓣效應(yīng)，因此不會(huì)丟失原始光電信號(hào)的最前端和最后端部分?jǐn)?shù)據(jù)的處理，從而提高了對(duì)原始光電信號(hào)的處理精度。第二分段數(shù)據(jù)具體如圖4所示。

S300：選取母小波函數(shù)對(duì)各第二分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)。

選用母小波函數(shù)對(duì)每個(gè)第二分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，具體來(lái)說(shuō)，母小波函數(shù)可以選擇多貝西(Daubeichies)小波，高斯(Gaussian)小波及其導(dǎo)數(shù)等滿足母小波條件的函數(shù)。具體來(lái)說(shuō)，可以采用以下方式選取最優(yōu)母小波函數(shù)。

由小波變換的性質(zhì)可得公式(1)、公式(2)，公式(1)中：Wf(a,b)為小波系數(shù)、f(x)為原始信號(hào)，a為縮放尺度，b為平移尺度，公式(2)中：為所選擇的小波類型，其中*表示該函數(shù)的共軛函數(shù)，為卷積運(yùn)算符。

由公式(3)可得，當(dāng)選擇合適的函數(shù)便可對(duì)函數(shù)f(x)求其n階導(dǎo)數(shù)，因此當(dāng)選擇的g(x)函數(shù)的n階導(dǎo)數(shù)滿足構(gòu)成母小波函數(shù)的條件時(shí)，就可以求出原始信號(hào)的n階導(dǎo)數(shù)。具體來(lái)說(shuō)，在實(shí)際應(yīng)用中例如微滴式PCR儀器檢測(cè)系統(tǒng)的原始光電信號(hào)數(shù)據(jù)的波形類似為高斯波形，并且高斯函數(shù)的導(dǎo)數(shù)都可以滿足構(gòu)成母小波的條件，所以在對(duì)微滴式PCR儀光信號(hào)進(jìn)行峰值檢測(cè)時(shí)可以選擇高斯函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)作為求解原始數(shù)據(jù)一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的母小波函數(shù)。

在公式(1)中縮放尺度a與平移尺度b的參數(shù)值可以基于歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得。更一步的，在一些情況下還可以獲得縮放尺度a與平移尺度b的最優(yōu)解。例如針對(duì)本發(fā)明光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法應(yīng)用于微滴式PCR儀光信號(hào)檢測(cè)時(shí)，由于微滴式PCR的微滴直徑都是固定的參數(shù)，因此每個(gè)正常波峰的寬度是大致相等的，所以在選擇小波的尺度參數(shù)時(shí)，該值是能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定最優(yōu)的尺度參數(shù)a。當(dāng)確定尺度參數(shù)之后，就可以直接對(duì)原始信號(hào)求取一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)。針對(duì)原始光電信號(hào)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)的結(jié)果具體如圖5以及圖6所示。

S400：提取各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)。

如圖5以及圖6所示針對(duì)步驟S300一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)的結(jié)果，提取各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)。非必要的，還可以基于歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)一階導(dǎo)數(shù)極大值設(shè)置閾值，并針對(duì)二階導(dǎo)數(shù)極大值設(shè)置閾值，剔除不在閾值范圍內(nèi)一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)。

S500：根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置。

基于步驟S400得到原始一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的極大值點(diǎn)，即可確定第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置。具體來(lái)說(shuō)，確定過(guò)程主要包括：

步驟一：針對(duì)單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)，選取一組分別與一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)A相鄰的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)B與二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)C；

步驟二：當(dāng)一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)參數(shù)大于二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)參數(shù)、且小于二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)參數(shù)時(shí)，確定第二分段數(shù)據(jù)中波峰的橫坐標(biāo)參數(shù)為二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)B的橫坐標(biāo)參數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)C的橫坐標(biāo)參數(shù)之和的二分之一

在具體實(shí)施例中，具體如圖7所示，提取一組相鄰的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)為(x1，y1)，和二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)分別為(x2，y2)、(x2’，y2’)，當(dāng)這三個(gè)點(diǎn)滿足條件：x2<x1<x2’,那么就可以判斷在(x2，x2’)中間存才一個(gè)原始信號(hào)的波峰，即x2、x2’的平均值(x2+x2’)/2就是該波峰的位置X_p，若不滿足直接剔除三個(gè)極值點(diǎn)。

S600：根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。

原始光電信號(hào)的波峰峰值還包括波峰寬度和波峰高度，在步驟S500中已經(jīng)求得波峰位置，基于波峰位置以及第二分段數(shù)據(jù)中原始光電信號(hào)的整個(gè)波形數(shù)據(jù)，即可計(jì)算出波峰寬度以及波峰高度，具體如圖8所示。獲得當(dāng)前第二分段數(shù)據(jù)的波峰峰值，將各個(gè)第二分段數(shù)據(jù)的波峰峰值匯聚，最終獲得原始光電信號(hào)的波峰峰值。非必要的，步驟300至步驟S600中的計(jì)算過(guò)程可以通過(guò)FPGA(Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)，另外還可以通過(guò)其他軟件編程語(yǔ)言(譬如C語(yǔ)言，C#，C++，Java，Matlab，R語(yǔ)言等)編寫的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明光電信號(hào)峰值檢測(cè)方法，對(duì)原始光電信號(hào)分段讀取，并對(duì)分段讀取的每段數(shù)據(jù)前端和后端插入預(yù)設(shè)量平均值參數(shù)，選取母小波函數(shù)對(duì)處理后的分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，提取一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)與第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。整個(gè)過(guò)程中，對(duì)原始光電信號(hào)的分段前端和后端分別補(bǔ)入平均值參數(shù)，提高對(duì)原始光電信號(hào)的處理精度、采用母小波函數(shù)對(duì)補(bǔ)入之后的分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)處理，準(zhǔn)確確定波峰位置，另外還無(wú)需對(duì)原始光電數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的濾波處理，顯著提高原始光電信號(hào)峰值檢測(cè)的效率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度包括步驟：

步驟一：針對(duì)單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)，選取一組對(duì)應(yīng)的波峰位置與一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)。

步驟二：根據(jù)選取的對(duì)應(yīng)的波峰位置以及對(duì)應(yīng)波峰的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，計(jì)算單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度。

當(dāng)求出各個(gè)波峰位置之后，可以根據(jù)一組對(duì)應(yīng)的波峰位置X_p和一階導(dǎo)數(shù)極大值x₁，求出該波峰的寬度X_d＝2(X_p-x₁)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰高度包括步驟：

步驟一：針對(duì)單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)，在第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置兩側(cè)各提取預(yù)設(shè)數(shù)量的原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，獲得第一原始數(shù)據(jù)點(diǎn)集合。

步驟二：剔除第一原始數(shù)據(jù)點(diǎn)集合中最大值和最小值，獲得第二原始數(shù)據(jù)點(diǎn)集合。

步驟三：計(jì)算第二原始數(shù)據(jù)點(diǎn)中各原始數(shù)據(jù)點(diǎn)縱坐標(biāo)的平均值參數(shù)，獲得單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)中波峰高度。

在波峰位置X_p處左右各取m(m可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況來(lái)設(shè)置合適的值)個(gè)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后剔除這2m+1個(gè)點(diǎn)中的最大值和最小值，最后求出的2m-1(包含X_p)個(gè)點(diǎn)縱坐標(biāo)的平均值作為該波峰高度，設(shè)波峰高度為X_h。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值的步驟包括：

步驟一：計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度。

步驟二：根據(jù)切比雪夫不等式設(shè)定波峰寬度閾值與波峰高度閾值。

步驟三：分別剔除各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度不在波峰寬度閾值范圍內(nèi)的波峰以及波峰高度不在波峰高度閾值范圍內(nèi)的波峰峰值，獲得原始光電信號(hào)的波峰峰值。

峰值評(píng)估。經(jīng)過(guò)以上處理可以得到一系列的波峰峰值(X_p，X_d，X_h)，X_p為波峰位置，X_d為波峰寬度，X_h為波峰高度，然后可以根據(jù)需要設(shè)定波峰寬度和波峰高度閾值(根據(jù)切比雪夫不等式設(shè)定閾值)，并剔除波峰寬度X_d和波峰高度X_h為異常值(不在閾值范圍之內(nèi))的波峰，從而保留符合要求的波峰峰值。在具體應(yīng)用于針對(duì)微滴式PCR儀光電信號(hào)波峰檢測(cè)時(shí)，此處的峰值評(píng)估是為了剔除不合格微滴產(chǎn)生的峰值，從而提高了微滴式PCR儀檢測(cè)系統(tǒng)中微滴的假陽(yáng)性和假陰性的識(shí)別率。

如圖9所示，一種光電信號(hào)峰值檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

分段讀取模塊100，用于分段讀取原始光電信號(hào)，獲取原始光電信號(hào)的第一分段數(shù)據(jù)集合。

補(bǔ)入模塊200，用于獲取各第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，并對(duì)各第一分段數(shù)據(jù)的最前端和最后端分別補(bǔ)入預(yù)設(shè)量對(duì)應(yīng)的第一分段數(shù)據(jù)的平均值參數(shù)，獲得第二分段數(shù)據(jù)集合。

求導(dǎo)模塊300，用于選取母小波函數(shù)對(duì)各第二分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)。

極大值提取模塊400，用于提取各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)。

波峰確定模塊500，用于根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)和第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置。

波峰值確定模塊600，用于根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。

本發(fā)明光電信號(hào)峰值檢測(cè)系統(tǒng)，分段讀取模塊100對(duì)原始光電信號(hào)分段讀取，補(bǔ)入模塊200對(duì)分段讀取的每段數(shù)據(jù)前端和后端插入預(yù)設(shè)量平均值參數(shù)，求導(dǎo)模塊300選取母小波函數(shù)對(duì)處理后的分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，極大值提取模塊400提取一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)與第二分段數(shù)據(jù)的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，波峰確定模塊500確定各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，波峰值確定模塊600根據(jù)各第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置，計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度，獲取原始光電信號(hào)的波峰峰值。整個(gè)過(guò)程中，對(duì)原始光電信號(hào)的分段前端和后端分別補(bǔ)入平均值參數(shù)，提高對(duì)原始光電信號(hào)的處理精度、采用母小波函數(shù)對(duì)補(bǔ)入之后的分段數(shù)據(jù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)處理，準(zhǔn)確確定波峰位置，另外還無(wú)需對(duì)原始光電數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的濾波處理，顯著提高原始光電信號(hào)峰值檢測(cè)的效率

在其中一個(gè)實(shí)施例中，波峰確定模塊500包括：

選取單元，用于針對(duì)單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)，選取一組分別與一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)A相鄰的二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)B與二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)C。

確定單元，用于當(dāng)一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)參數(shù)大于二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)參數(shù)、且小于二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)參數(shù)時(shí)，確定第二分段數(shù)據(jù)中波峰的橫坐標(biāo)參數(shù)為二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)B的橫坐標(biāo)參數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)C的橫坐標(biāo)參數(shù)之和的二分之一。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，波峰值確定模塊600還用于：

針對(duì)單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)，選取一組對(duì)應(yīng)的波峰位置與一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)；

根據(jù)選取的對(duì)應(yīng)的波峰位置以及對(duì)應(yīng)波峰的一階導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)，計(jì)算單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，波峰值確定模塊600還用于：

針對(duì)單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)，在第二分段數(shù)據(jù)中波峰位置兩側(cè)各提取預(yù)設(shè)數(shù)量的原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，獲得第一原始數(shù)據(jù)點(diǎn)集合；

剔除第一原始數(shù)據(jù)點(diǎn)集合中最大值和最小值，獲得第二原始數(shù)據(jù)點(diǎn)集合；

計(jì)算第二原始數(shù)據(jù)點(diǎn)中各原始數(shù)據(jù)點(diǎn)縱坐標(biāo)的平均值參數(shù)，獲得單個(gè)第二分段數(shù)據(jù)中波峰高度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，波峰值確定模塊600包括：

參數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度以及波峰高度；

閾值計(jì)算單元，用于根據(jù)切比雪夫不等式設(shè)定波峰寬度閾值與波峰高度閾值；

篩選單元，用于分別剔除各第二分段數(shù)據(jù)中波峰寬度不在波峰寬度閾值范圍內(nèi)的波峰以及波峰高度不在波峰高度閾值范圍內(nèi)的波峰峰值，獲得原始光電信號(hào)的波峰峰值。

以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。