Rapid Vector-Based Peak Fitting and Resolution Enhancement for Correlation Analyses of Raman Hyperspectra
Notice bibliographique
Résumé
Spectroscopic peak parameters are important since they provide information about the analyte under study. Besides obtaining these parameters, peak fitting also resolves overlapped peaks. Thus, the obtained parameters should permit the construction of a higher-resolution version of the original spectrum. However, peak fitting is not an easy task due to computational reasons and because the true nature of the analyte is often unknown. These difficulties are major impediments when large hyperspectral data sets need to be processed rapidly, such as for manufacturing process control. We have developed a novel and relatively fast two-part algorithm to perform peak fitting and resolution enhancement on such data sets. In the first part of the algorithm, estimates of the total number of bands and their parameters were obtained from a representative spectrum in the data set, using a combination of techniques. Starting with these parameter estimates, all the spectra were then iteratively and rapidly fitted with Gaussian bands, exploiting intrinsic features of the Gaussian distribution with vector operations. The best fits for each spectrum were retained. By reducing the obtained bandwidths and commensurately increasing their amplitudes, high-resolution spectra were constructed that greatly improved correlation-based analyses. We tested the performance of the algorithm on synthetic spectra to confirm that this method could recover the ground truth correlations between highly overlapped peaks. To assess effective peak resolution, the method was applied to low-resolution spectra of glucose and compared to results from high-resolution spectra. We then processed a larger spectral data set from mammalian cells, fixed with methanol or air drying, to demonstrate the resolution enhancement of the algorithm on complex spectra and the effects of resolution-enhanced spectra on two-dimensional correlation spectroscopy and principal component analyses. The results indicated that the algorithm would allow users to obtain high-resolution spectra relatively fast and permit the recovery of important aspects of the data's intrinsic correlation structure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».