hrvatski

Upotreba waveleta za smanjivanje šuma u Ramanovim spektrima bioloških uzoraka

Ramanova spektroskopija postaje sve značajnija metoda u istraživanju bioloških sistema. Analiza spektara snimljenih na takvim sistemima je zahtjevna zbog njihove složenosti i velikog utjecaja šuma. Standardne metode uklanjanja šuma često su kontraproduktivne. Povećavanje snage lasera može uništiti osjetljivi biološki uzorak, a povećanje broja snimljenih i usrednjenih spektara produljuje vrijeme snimanja što povećava opasnost od isušivanja uzorka i promjene njegovih svojstava. Ključne razlike između pojedinih spektara mogu biti vrlo male i skrivene u šumu pa standardne matematičke metode izglađivanja spektara mogu osim šuma iz spektra ukloniti i važne informacije. Cilj ovog rada je istražiti mogućnost smanjivanja šuma pomoću wavelet transformacije. Snimljeni su Ramanovi spektri kosti s različitim signal prema šumu (S/N) omjerima. Svi spektri su snimljeni u istoj točki uzorka da se izbjegne utjecaj nehomogenosti biološkog sistema. Razina šuma kontrolirana promjenom snage lasera (100-1000mW) i brojem akumuliranih spektara (10-5000). Osim Ramanovih spektara kostiju generiran je niz simuliranih spektara složenih od više gausijana na koje su dodane različite razine šuma. Na svim spektrima proveden je postupak uklanjanja šuma s nekoliko metoda wavelet transformacije za Daubechies tipove waveleta. Dobiveni spektri uspoređeni su s referentnim spektrima da bi se uočio gubitak informacije nastao zbog procesa uklanjanja šuma. Referentni spektar uzorak kosti bio je spektar s najpovoljnijim S/N omjerom, a dobiven snimanjem s velikom snagom lasera i velikim brojem akumuliranih spektara, dok je za umjetne spektre to bio spektar bez generiranog šuma. Spektri izglađeni metodom wavelet transformacije uspoređeni s istim spektrima izglađenim standardnim metodama izglađivanja koje su uključene u programski paket instrumenta kojim je obavljeno snimanje.

Wavelets; Ramanova spektroskopija; uklanjanje šuma

nije evidentirano