1.基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述系统包括:光谱获取模块,用于对公共区域的空气中包含的微生物进行取样,获取微生物的拉曼光谱曲线;
光谱校正模块,用于对拉曼光谱曲线进行基线校正,包括:
对拉曼光谱曲线上各波长及其对应的光谱强度,组成一个二维数组,对拉曼光谱曲线包含的所有二维数组进行三次样条拟合,获取拟合函数,将各波长代入拟合函数,计算各波长处的拟合值,基于拟合值以及拉曼光谱曲线在各波长处的曲率的变化情况,确定拉曼光谱曲线在各波长处的基线值,从拉曼光谱曲线上剔除基线值,获取校正后的拉曼光谱曲线;
特征分析模块,用于识别微生物的种类,包括:
分析校正后的拉曼光谱曲线上各波峰两侧波形的对称情况,计算各波峰的特征评估值,对所有波峰进行区分,获取特征主峰和肩峰;对校正后的拉曼光谱曲线上肩峰所在的局部范围进行分解,提取肩峰包含的特征峰;基于特征主峰和肩峰包含的特征峰,对空气中微生物的种类进行识别;
风险评估模块,用于通过空气中所有微生物中致病微生物的占比情况,对公共区域微生物污染风险进行评估。
2.如权利要求1所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,拉曼光谱曲线在第 个波长处的基线值 的计算公式为: 其中, 为预设的初始光谱强度, 为拉曼光谱曲线在第 个波长处的曲率, 为拉曼光谱曲线在所有波长处的曲率的最大值, 为第个波长对应的拟合值。
3.如权利要求1所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述获取校正后的拉曼光谱曲线,包括:将拉曼光谱曲线上各波长对应的光谱强度与其对应波长处的基线值之间的差值,作为各波长对应校正后的光谱强度,形成校正后的拉曼光谱曲线。
4.如权利要求1所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述计算各波峰的特征评估值,包括:针对任一波峰,选取多个小于所述任一波峰对应峰值的预设强度值;
从所述任一波峰向两侧延伸,直到左、右两侧的光谱强度达到各预设强度值对应的波长位置,分别记为左位置点、右位置点;
针对各预设强度值,分析所述左位置点、所述右位置点分别与所述任一波峰对应的波长位置之间距离的差异情况,计算距离差异;
针对各预设强度值,分析所述左位置点与其关于所述任一波峰对称的波长位置之间光谱强度的差异情况,计算强度差异;
将所述任一波峰在所有预设强度值对应的强度差异与距离差异的乘积进行累加得到累加和,并对所述累加和进行负映射,得到所述任一波峰的特征评估值。
5.如权利要求4所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述距离差异的计算过程为:针对各预设强度值,将所述左位置点与所述任一波峰对应的波长位置之间距离,记为左距离;将所述右位置点与所述任一波峰对应的波长位置之间距离,记为右距离;将所述左距离与所述右距离的比值,记为相对比;
所述距离差异为数值1与相对比之间的差异。
6.如权利要求4所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述强度差异的计算过程为:针对各预设强度值,获取所述左位置点关于所述任一波峰对称的波长位置,记为对称位置点;
所述强度差异为所述左位置点对应的光谱强度与其对称位置点对应的光谱强度之间的差异。
7.如权利要求1所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述获取特征主峰和肩峰,包括:将所述特征评估值大于预设阈值的波峰,记为特征主峰,反之,记为肩峰。
8.如权利要求1所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述提取肩峰包含的特征峰,包括:将校正后的拉曼光谱曲线上各肩峰所在的局部曲线段进行小波变换后,采用小波脊线法,提取肩峰包含的特征峰。
9.如权利要求1所述的基于光谱分析的公共区域微生物污染风险评估系统,其特征在于,所述对公共区域微生物污染风险进行评估,包括:统计识别出的所有微生物中包含致病微生物的种类数量与所有微生物的种类数量的比值,作为空气的污染风险系数;
若污染风险系数小于预设第一数值,空气中微生物污染处于低风险,若污染风险系数大于等于预设第一数值且小于预设第二数值,空气中微生物污染处于中风险,若污染风险系数大于等于预设第二数值,空气中微生物污染处于高风险,其中,预设第一数值小于预设第二数值。