(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211290178.5 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 （威海） 地址 山东省威海市文化西路2号 申请人 长江时代通信股份有限公司 (72)发明人 朱东杰　王衍淞　张立斌　丁卓　 (74)专利代理 机构 苏州中合知识产权代理事务 所(普通合伙) 32266 专利代理师 景晓玲 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G06F 17/14(2006.01) G06N 20/00(2019.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强 方法 (57)摘要 本方案涉及一种基于傅里叶变换的拉曼光 谱曲线数据增强方法。 所述方法包括： 获取待处 理拉曼光谱曲线进行快速傅里叶变换得到拉曼 光谱曲线频域图； 将拉曼光谱曲线频域图中的两 端极端频率曲线峰屏蔽， 得到目标拉曼光谱曲线 频域图； 确定频域掩模起始位置与宽度并执行频 域屏蔽操作， 判断对目标拉曼光谱曲线频域图的 频域屏蔽操作是否合法； 若合法， 则对目标拉曼 光谱曲线频域图进行逆傅里叶变换， 得到数据增 强的拉曼光谱曲线。 通过利用快速傅里叶变换获 得的拉曼光谱曲线对应的频域图进行屏蔽操作， 可以保留原有拉曼光谱曲线数据的基本框架， 在 部分频率点进行轻微扰动， 以达到合理数据扩充 的目的， 可以提升 机器学习模型分类效果。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115508335 A 2022.12.23 CN 115508335 A 1.一种基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取待处理拉曼光谱曲线， 对所述待处理拉曼光谱曲线进行快速傅里叶变换， 得到与 所述待处 理拉曼光谱曲线对应的拉曼光谱曲线频域图； 确定所述拉曼光谱曲线频域图中的两端极端频率曲线峰， 并将所述极端频率曲线峰屏 蔽， 得到目标拉曼光谱曲线频域图； 获取屏蔽参考参数， 根据所述屏蔽参考参数确定频域掩模起始位置与宽度， 根据所述 频域掩模起始位置与宽度对所述目标拉曼光谱曲线频域图执行频域屏蔽操作， 并判断所述 频域屏蔽操作是否合法； 当所述频域屏蔽操作合法时， 对所述目标拉曼光谱曲线频域图进行逆傅里叶变换， 得 到数据增强的拉曼光谱曲线。 2.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述获取待处 理拉曼光谱曲线， 包括： 基于拉曼光谱仪器C CD相机获取到待测样品的拉曼光谱； 根据所述拉曼光谱计算得到所述待处 理拉曼光谱曲线。 3.根据权利要求2所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述根据所述拉曼光谱计算得到所述待处 理拉曼光谱曲线， 包括： 将所述拉曼光谱中同波长的散射光子数量按照同纵向一列累加求和， 得到所述待处理 拉曼光谱曲线。 4.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述确定所述拉曼光谱曲线频域图中的两端极端频率曲线峰， 并将所述极端频率曲线峰屏 蔽， 得到目标拉曼光谱曲线频域图， 包括： 查找所述拉曼光谱曲线频域图中两端的异常坐标点作为极端频率曲线峰； 屏蔽两端指定数量的所述异常坐标点， 得到目标拉曼光谱曲线频域图。 5.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述获取屏蔽参考参数， 根据所述屏蔽参考参数确定频域掩模起始位置与宽度， 根据所述 频域掩模起始位置与宽度对所述目标拉曼光谱曲线频域图执行频域屏蔽操作， 并判断所述 频域屏蔽操作是否合法， 包括： 获取屏蔽参考参数， 通过所述屏蔽参考参数的均匀分布中得到随机的频域掩模宽度， 并确定频域掩 模起始位置； 根据所述频域掩模宽度以及所述频域掩模起始位置， 在所述目标拉曼光谱曲线频域图 中生成屏蔽矩形框执 行频域屏蔽操作； 计算所述屏蔽矩形框中的频域图点数量， 当所述频域图点数量大于或等于所述屏蔽参 考参数中的数量阈值时， 对所述目标拉曼光谱曲线频域图执 行的频域屏蔽操作合法。 6.根据权利要求5所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述确定频域掩 模起始位置， 包括： 获取所述目标拉曼光谱曲线频域图的最小值以及最大值； 计算所述 最大值与所述频域掩 模宽度之间的差值； 根据所述最小值与 所述差值建立坐标区间， 并将所述坐标区间内的随机数作为所述频 域掩模起始位置 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115508335 A 27.根据权利要求5所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述屏蔽矩形框的长度为所述待处理拉曼光谱曲线的长度； 宽度为所述频域掩模宽度； 起 始位置为所述频域掩 模起始位置 。 8.根据权利要求5所述的基于傅里叶变换的拉曼光谱曲线数据增强方法， 其特征在于， 所述屏蔽参考参数包括每个频域掩模屏蔽的最少点数量、 屏蔽操作次数、 频域掩模的最大 宽度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115508335 A 3