如何处理三维荧光光谱数据分析三维荧光光谱分区

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mob64ca13fdd43c 2024-01-29 15:22:22

文章标签 如何处理三维荧光光谱数据分析 matlab 开发语言数据二维 文章分类 数据分析人工智能

⛄ 内容介绍

随着分析测量技术的发展,三维(Three-dimensional,3D)图谱的获取变得越来越容易.与传统的二维图谱相比,三维图谱由于增加了一个测定的维度,因而包含了更加丰富的待测物质的信息.因此,从理论上来说,基于三维指纹图谱对复杂体系的多个目标组分进行分析时能够获得更加准确,可靠的结果.三维荧光图谱(fluorescence3D spectrum,或excitation emission matrix,EEM)一般是由一系列不同激发波长下所获得发射光谱(或不同发射波长下的激发光谱)所组成的,与传统的二维(two-dimension,2D)荧光光谱相比,能够给出待测体系在待测波长范围内更加全面的荧光特性信息.

⛄ 代码

clear;clc;
EX=230:5:400;        %35个
EM=250:1:500;        %251个
[M,N]=meshgrid(EX,EM);
fid=fopen('chy3.txt');
A=textscan(fid,'%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f','headerlines',9); %将其前9行内容去除
fclose(fid);
for i=2:36                        %将存在细胞矩阵A中的数据存到矩阵C中
    C(:,i-1)=A{i};
end
C(isnan(C)) = 0;                  %NAN无数据处等于0
figure('color','white');
subplot(2,2,1);
surf(M,N,C);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5,'Rotation',18);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5,'Rotation',-15);
zlabel('\fontname{宋体}相对荧光强度\fontname{Times New Roman}(a.u.)','FontSize',10.5);
title('初始三维荧光光谱图');
grid on;
shading interp;                   %平滑效果
subplot(2,2,2);                   %画等高线图
contour(M,N,C,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
title('初始等高线图');
grid on;
subplot(2,2,3);
plot(EX,C);                       %画出激发波长与荧光强度关系
grid on;
xlabel('\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}相对荧光强度\fontname{Times New Roman}(a.u.)','FontSize',10.5);
title('初始激发光谱图');
subplot(2,2,4);
plot(EM,C);                       %画发射波长与荧光强度关系
grid on
xlabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}相对荧光强度\fontname{Times New Roman}(a.u.)','FontSize',10.5);
title('初始发射光谱图');
%消除拉曼散射
fid=fopen('chy1.txt');
B=textscan(fid,'%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f','headerlines',9); %将其前9行内容去除
fclose(fid);
for i=2:36                        %将存在细胞矩阵A中的数据存到矩阵C中
    D(:,i-1)=B{i};
end
D(isnan(D)) = 0;                  %NAN无数据处等于0
figure('color','white');
subplot(1,2,1); 
surf(M,N,D);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5,'Rotation',18);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5,'Rotation',-15);
zlabel('\fontname{宋体}相对荧光强度\fontname{Times New Roman}(a.u.)','FontSize',10.5);
title('溶剂SDS的Raman散射光谱');
grid on;
shading interp;
subplot(1,2,2);                %画等高线图
contour(M,N,D,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
title('溶剂SDS的Raman散射等高线图');
grid on;
figure('color','white')
subplot(1,2,1);
contour(M,N,C,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
grid on;
title('未消除拉曼散射');
A1=C-D;
subplot(1,2,2);
contour(M,N,A1,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
grid on;
title('消除拉曼散射后');
%%提取发射波长、激发波长与荧光强度关系的数据
fid=fopen('chy2.txt');
B=textscan(fid,'%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f','headerlines',9); %将其前9行内容去除
fclose(fid);
Ex1=E{2};
Ex1=Ex1(31:5:201,1);
fid=fopen('Emission Correction.txt');
F=textscan(fid,'%f %f','headerlines',1); %将其前9行内容去除
fclose(fid);
Em1=F{2};
Em1=Em1(51:1:301,1);
%%画发射波长、激发波长与荧光强度关系
figure('color','white')
subplot(2,1,1);
plot(EX,Ex1);                   %画发射波长与荧光强度关系
grid on
xlabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}相对荧光强度\fontname{Times New Roman}(a.u.)','FontSize',10.5);
grid on;
title('激发校正曲线');
subplot(2,1,2);
plot(EM,Em1);                   %画发射波长与荧光强度关系
grid on
xlabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}相对荧光强度\fontname{Times New Roman}(a.u.)','FontSize',10.5);
grid on;
title('发射校正曲线');
figure('color','white')
subplot(2,2,1);
contour(M,N,C,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
grid on;
title('未校正前');
Ex1=Ex1';
for i=1:251
    C1(i,:)=C(i,:)./Ex1;
end
subplot(2,2,2);
contour(M,N,C1,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
grid on;
title('激发校正后');
for i=1:35
    C2(:,i)=C(:,i)./Em1;
end
subplot(2,2,3);
contour(M,N,C2,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
grid on;
title('发射校正后');
for i=1:35
    C3(:,i)=C1(:,i)./Em1;
end
subplot(2,2,4);
contour(M,N,C3,20);
xlabel( '\fontname{宋体}激发波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
ylabel('\fontname{宋体}发射波长\fontname{Times New Roman}(nm)','FontSize',10.5);
grid on;
title('激发和发射校正后');