CN114184668B - 微生物鉴定方法和双极性标准谱图生成方法 - Google Patents
微生物鉴定方法和双极性标准谱图生成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种微生物鉴定方法和双极性标准谱图生成方法。所述方法包括：获取所述微生物的正离子谱图，以及，获取所述微生物的负离子谱图；根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述微生物的双极性谱图；通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；根据所述谱图比对结果，确定所述微生物的微生物种类。采用本方法能够提高微生物鉴定的准确率。
Description
技术领域
本申请涉及质谱分析技术领域，特别是涉及一种微生物鉴定方法、双极性标准谱图生成方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorptionionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS)是一种软电离质谱分析技术，可以广泛应用于蛋白、多肽、核酸等生物大分子的快速分析与检测，已在临床微生物快速鉴定、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)检测等领域体现了巨大潜力。
目前基于MALDI-TOF MS的微生物鉴定技术是通过绘制具有保守特征的微生物核糖体蛋白(质量范围通常为2000-20000Da)的离子峰图谱，将离子峰图谱与标准指纹图谱数据库中的标准指纹图谱进行比对，根据比对结果来对微生物进行属或者种的鉴定。
然而，目前的MALDI-TOF MS技术所利用到的生物信息不全面，仅能鉴定到属或者种，难以进一步细化，对于一些难以通过核糖体蛋白来进行区分的微生物，容易导致鉴定准确率较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高微生物鉴定准确率的微生物鉴定方法、双极性标准谱图生成方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种微生物鉴定方法，所述方法包括：
获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；
通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；
根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的种类。
在其中一个实施例中，所述根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图，包括：
根据预设的质荷比参考值，校准所述正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；
根据预设的质荷比参考值，校准所述负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图；
通过将所述校准后正离子谱图与所述校准后负离子谱图反向相接，得到所述双极性谱图。
在其中一个实施例中，所述获取所述待鉴定微生物的正离子谱图，包括：
根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始正离子谱图；
通过对所述初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；
通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图。
在其中一个实施例中，所述通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图，包括：
根据所述平滑后正离子谱图的谷点，确定插值基点；
根据所述插值基点进行插值拟合，得到所述正离子谱图的谱图基线；
根据所述正离子谱图的谱图基线，得到所述正离子谱图。
在其中一个实施例中，所述获取所述待鉴定微生物的负离子谱图，还包括：
根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始负离子谱图；
通过对所述初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；
通过对所述平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的负离子谱图。
在其中一个实施例中，所述谱图比对结果包括谱图匹配度；所述通过将所述双极性谱图与预设的双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果，包括：
确定所述双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；
通过将所述出峰数量与所述双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将所述出峰位置与所述双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到所述双极性谱图的出峰系数；
通过将所述出峰质量偏差与所述双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到所述双极性谱图的偏差系数；
根据所述出峰系数和所述偏差系数，得到所述双极性谱图与所述双极性标准谱图的谱图匹配度。
在其中一个实施例中，所述根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的微生物种类，包括：
将所述谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较；
若所述谱图匹配度在所述匹配度区间内，则获取所述双极性标准谱图对应的样本微生物种类；
将所述样本微生物种类作为所述待鉴定微生物的种类。
一种双极性标准谱图生成方法，所述方法包括：
获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；
根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
一种微生物鉴定装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
双极性谱图生成模块，用于根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；
比对模块，用于通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；
鉴定模块，用于根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的种类。
一种双极性标准谱图生成装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
双极性谱图生成模块，用于根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；
双极性标准谱图生成模块，用于根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；
通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；
根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的微生物种类。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；
根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；
通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；
根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的微生物种类。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；
根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
上述微生物鉴定方法、双极性标准谱图生成方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取待鉴定微生物的正离子谱图和负离子谱图，可以得到反映待鉴定微生物蛋白和多肽特征的正离子谱图，以及反映待鉴定微生物更多生物信息的负离子谱图，根据正离子谱图和负离子谱图得到待鉴定微生物的双极性谱图，可以使得到的双极性谱图具有包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富和全面的信息，通过将双极性谱图与双极性标准谱图相比对得到谱图比对结果，根据谱图比对结果确定待鉴定微生物的种类，可以通过包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富和全面的信息对待鉴定微生物进行鉴定，提高微生物鉴定的准确率。
附图说明
图1为一个实施例中微生物鉴定方法的应用环境图；
图2为一个实施例中微生物鉴定方法的流程示意图；
图3为一个实施例中双极性标准谱图生成方法的流程示意图；
图4为一个实施例中生成双极性谱图的示意图；
图5为另一个实施例中微生物鉴定方法的流程示意图；
图6为一个实施例中微生物鉴定装置的结构框图；
图7为一个实施例中双极性标准谱图生成装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的微生物鉴定方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，质谱仪102可以将采集到的质谱数据通过有线或无线发送至终端104。其中，质谱仪102可以但不限于是基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪，终端104可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种微生物鉴定方法，以该方法应用于图1中的终端104为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S210，获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取待鉴定微生物的负离子谱图。
其中，正离子谱图可以为质荷比是正数和零的质谱图。
其中，负离子谱图可以为质荷比是负数和零的质谱图。
其中，质谱图可以为描述质荷比与峰强度值之间映射关系的曲线图，例如，可以为横坐标是质荷比，纵坐标是峰强度值的一幅曲线图。
具体实现中，对于需要进行鉴定的微生物，在制备成微生物样本后，可以将微生物样本放置于MALDI-TOF MS质谱仪102来采集质谱数据，MALDI-TOF MS质谱仪102进行质量轴校准后，可以采用正离子模式采集微生物样本的质谱数据，并将采集到的质谱数据发送至终端104，终端104在接收到质谱数据后，可以根据质谱数据生成初始正离子谱图，通过对初始正离子谱图进行平滑处理和减基线处理，可以得到正离子谱图，正离子谱图可以反映待鉴定微生物的蛋白和多肽特征。还可以将MALDI-TOF MS质谱仪102的电路系统切换为负离子模式，例如，将与质谱采集相关的电路参数变化极性，而幅值保持不变，MALDI-TOF MS质谱仪102可以在负离子模式下采集微生物样本的质谱数据，并将采集到的质谱数据发送至终端104，终端104在接收到质谱数据后，可以根据质谱数据生成初始负离子谱图，通过对初始负离子谱图进行平滑处理和减基线处理，可以得到负离子谱图，负离子谱图可以反映待鉴定微生物更多的蛋白、多肽等生物信息。
例如，MALDI-TOF MS质谱仪102可以采集到微生物样本在不同质荷比情况下各个特征峰的峰强度值，质荷比和峰强度值之间存在对应关系，终端104在获取到峰强度值后，可以根据质荷比和峰强度值之间的对应关系，生成横坐标为质荷比，纵坐标为峰强度值的质谱图，作为初始正离子谱图或初始负离子谱图。
步骤S220，根据正离子谱图和负离子谱图，得到微生物的双极性谱图。
其中，双极性谱图可以为质荷比包括正数、负数和零的质谱图。
具体实现中，以横坐标为质荷比、纵坐标为峰强度值的正离子谱图和负离子谱图为例进行说明，可以在终端104预设一个质荷比参考值，根据质荷比参考值对正离子谱图的横坐标进行校准，得到校准后正离子谱图，还可以根据质荷比参考值对负离子谱图的横坐标进行校准，得到校准后负离子谱图，从而使正离子谱图与负离子谱图的横坐标左右对称，通过将校准后正离子谱图与校准后负离子谱图反向相接，例如，将校准后负离子谱图的原点与校准后正离子谱图的原点相重合，可以得到双极性谱图。
而且，还可以在终端104设置纵坐标上峰强度值的参考范围，根据峰强度值参考范围调整正离子谱图的纵坐标，得到调整后正离子谱图，根据峰强度值参考范围调整负离子谱图的纵坐标，得到调整后负离子谱图，从而使调整后正离子谱图与调整后负离子谱图纵坐标轴上的参考标值相统一，通过将调整后正离子谱图与调整后负离子谱图反向相接，例如，将调整后负离子谱图的原点与调整后正离子谱图的原点相重合，可以得到双极性谱图。
步骤S230，通过将双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果。
其中，双极性标准谱图可以为预先获取微生物样本的多个双极性谱图，根据多个双极性谱图生成的标准谱图。
具体实现中，终端104可以获取到双极性标准谱图中的出峰位置，将其作为标准出峰位置，通过统计标准出峰位置的数量，可以得到标准出峰数量，还可以根据双极性标准谱图中标准出峰的质量偏差，得到标准出峰质量偏差。在得到双极性谱图后，终端104可以统计双极性谱图中的出峰位置和出峰数量，通过将出峰位置与标准出峰位置相比较、将出峰数量与标准出峰数量相比较，可以得到双极性谱图的综合出峰系数，终端104还可以统计双极性谱图中出峰的质量偏差，通过将出峰质量偏差与标准出峰质量偏差相比较，得到双极性谱图的综合偏差系数，终端104可以根据综合出峰系数和综合偏差系数得到双极性谱图与双极性标准谱图之间的相似度，作为谱图匹配度，将谱图匹配度作为谱图比对结果。
实际应用中，可以计算微生物鉴定得分，根据得分得到谱图比对结果，微生物鉴定得分可以采用原始得分和综合得分计算方法，其中，原始得分C的计算公式可以为
C＝Σk*s，
其中，k为双极性标准谱图中每个峰的出峰权重，s为双极性标准谱图中每个峰的得分系数。其中，可以通过统计双极性谱图与双极性标准谱图中出峰位置的偏差程度，得到质谱偏移度，根据质谱偏移度确定每个峰的得分系数，并根据得分系数对峰进行分组，通过使用预设的出峰权重对每组得分系数进行统计，可以得到每组得分系数的原始得分，并根据原始得分得到原始鉴定总得分。
例如，可以将质谱偏移度＜600ppm的峰确定为得分系数是1的峰，将质谱偏移度在600～1000ppm的峰确定为得分系数是0.5的峰，将质谱偏移度＞1000ppm的峰确定为得分系数为0的峰。通过对双极性谱图中100个样本谱峰，和双极性标准谱图中80个源谱峰进行统计，可以得到得分系数为1的峰有40个，对应的出峰权重分别为0.8、0.9、……、0.8，得分系数为0.5的峰有20个，对应的出峰权重分别为0.8、0.8、……0.9，得分系数为0的峰有20个，对应的出峰权重分别为0.8、0.950、……、0.85，根据微生物鉴定得分计算公式，可以得到匹配偏差＜600ppm质谱峰的原始得分为S0＝0.8*1+0.9*1+……+0.8*1，匹配偏差在600～1000ppm范围内质谱峰的原始得分为S1＝0.8*0.5+0.8*0.5+……+0.9*0.5，匹配偏差＞1000ppm质谱峰的原始得分为S2＝0.8*0+0.950+……+0.85*0；根据原始得分计算原始鉴定总得分的公式可以为s3＝(S0+S1+S2)/(源谱峰综合权重)
其中，源谱峰综合权重指双极性标准谱图中所有特征峰的出峰权重和。
为计算综合得分，可以设置匹配偏差＜600ppm质谱峰的综合得分系数为r0＝40*1，匹配偏差在600～1000ppm范围内质谱峰的综合得分系数为r1＝20*0.5，匹配偏差＞1000ppm质谱峰的综合得分系数为r2＝40*0，综合得分系数可以为r3＝(r0+r1+r2)/(源谱峰个数)，计算得到的综合得分可以为S＝s3*r3，还可以根据得分制对综合得分进行转换，例如，若得分制为3分制，得分可以为SS＝log(S*1000)。
步骤S240，根据谱图比对结果，确定微生物的微生物种类。
其中，微生物种类包括但不限于是微生物的种或属。
具体实现中，可以在终端104预先存储双极性标准谱图和微生物种类之间的对应关系，终端104可以将双极性谱图的谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较，若谱图匹配度在匹配度区间内，则可以判定双极性谱图与双极性标准谱图相匹配，并根据双极性标准谱图对应的微生物种类得到双极性谱图对应的待鉴定微生物种类。
例如，可以设置匹配度阈值为95％，若双极性谱图与双极性标准谱图之间的匹配度＞95％，则可以确定待鉴定微生物的种类为双极性标准谱图对应的微生物种类。还可以通过计算置信度和得分阈值来评价微生物鉴定结果，对于置信度可以有：置信度＞90％的单一结果为优质鉴定结果，置信度在60％～90％且具有多个鉴定结果为低分辨结果，需要补充实验进行分类，置信度＜60％为不能鉴定；对于得分阈值可以有：＞2分的结果可以鉴定到种，1.7～2.0分之间可以鉴定到属，＜1.7分为不能鉴定或者可能鉴定到属；得分阈值还可以有：分值区间9.2～10可以判定鉴定结果为高度可信，分值区间8～9.2可以判定鉴定结果为可信，分值区间6～8可以判定鉴定结果为参考，分值区间＜可以判定鉴定结果为不可信。
实际应用中，对于分值区间的划分，可以预先根据匹配度确定鉴定标准，通过对样本微生物进行鉴定得到鉴定得分，将鉴定得分按由高到低进行排序，通过统计错误率低于预设阈值的最低分数，可以得到各个分值区间的分数线，根据分数线可以确定相应的分值区间。
例如，可以设定匹配度＞95％为高可信鉴定结果，80％～95％为可信鉴定结果，60％～80％为参考结果，＜60％为不能鉴定。通过对70种700株微生物进行检测，将鉴定结果按得分由高到低进行排序，并分别统计错误率低于5％(1-95％)、20％(1-80％)、40％(1-60％)的最低分数，将最低分数作为高度可信、可信、参考的分数线，根据分数线可以划分高度可信、可信、参考和不可信的分值区间。表1提供了一个分值区间划分示例，根据表中的统计，当统计到第99个样本时出现第5个错误，错误率为5/99＝5.05％，错误率高于5％，则可以取上一个(第98个)样本的分值作为高度可信分值区间的下限。
| 样本 | 分值 | 鉴定结果 | 菌株信息 | 判别 | 错误率 |
| 1 | 9.98 | 幽门螺杆菌 | 幽门螺杆菌 | 正确 | 0％ |
| …… | …… | …… | …… | 正确 | 0％ |
| 93 | 9.39 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 | 错误 | 1/93＝1.08％ |
| 94 | 9.37 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 | 错误 | 2/94＝2.13％ |
| 95 | 9.34 | 幽门螺杆菌 | 幽门螺杆菌 | 正确 | 2/95＝2.11％ |
| 96 | 9.31 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 | 错误 | 3/96＝3.13％ |
| 97 | 9.3 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 | 错误 | 4/97＝4.12％ |
| 98 | 9.2 | 大肠杆菌 | 大肠杆菌 | 正确 | 4/98＝4.08％ |
| 99 | 9.18 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 | 错误 | 5/99＝5.05％ |
表1
上述微生物鉴定方法，通过获取待鉴定微生物的正离子谱图和负离子谱图，可以得到反映待鉴定微生物蛋白和多肽特征的正离子谱图，以及反映待鉴定微生物更多生物信息的负离子谱图，根据正离子谱图和负离子谱图得到待鉴定微生物的双极性谱图，可以使得到的双极性谱图具有包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富和全面的信息，通过将双极性谱图与双极性标准谱图相比对得到谱图比对结果，根据谱图比对结果确定待鉴定微生物的种类，可以通过包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富和全面的信息对待鉴定微生物进行鉴定，提高微生物鉴定的准确率。
在一个实施例中，上述步骤S220，可以具体包括：根据预设的质荷比参考值，校准正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；根据预设的质荷比参考值，校准负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图；通过将校准后正离子谱图与校准后负离子谱图反向相接，得到双极性谱图。
具体实现中，以横坐标为质荷比、纵坐标为峰强度值的正离子谱图和负离子谱图为例进行说明，可以在终端预设一个质荷比参考值，根据质荷比参考值对正离子谱图的横坐标进行校准，得到校准后正离子谱图，还可以根据质荷比参考值对负离子谱图的横坐标进行校准，得到校准后负离子谱图，从而使正离子谱图与负离子谱图的横坐标左右对称，通过将校准后正离子谱图与校准后负离子谱图反向相接，例如，将校准后负离子谱图的原点与校准后正离子谱图的原点相重合，可以得到双极性谱图。
而且，还可以在终端设置纵坐标上峰强度值的参考范围，根据峰强度值参考范围调整正离子谱图的纵坐标，得到调整后正离子谱图，根据峰强度值参考范围调整负离子谱图的纵坐标，得到调整后负离子谱图，从而使调整后正离子谱图与调整后负离子谱图纵坐标轴上的参考标值相统一，通过将调整后正离子谱图与调整后负离子谱图反向相接，例如，将调整后负离子谱图的原点与调整后正离子谱图的原点相重合，可以得到双极性谱图。
本实施例中，通过根据预设的质荷比参考值，校准正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图，校准负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图，可以使正离子谱图的质荷比和负离子谱图的质荷比相统一，通过将校准后正离子谱图与校准后负离子谱图反向相接，得到双极性谱图，可以使得到的双极性谱图具有包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富和全面的信息。
在一个实施例中，上述步骤S210，可以具体包括：根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到待鉴定微生物的初始正离子谱图；通过对初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；通过对平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到待鉴定微生物的正离子谱图。
其中，平滑处理可以为去除正离子谱图中噪声的处理。
其中，减基线处理可以为对平滑后正离子谱图中基线进行拉平的处理，具体可以通过Airpls(adaptive iteratively reweighted penalized least squares，迭代自适应加权惩罚最小二乘法)、Snip(statistics-sensitive nonlinear iterative peak-clipping，统计敏感的非线性迭代剥峰)或CMI(clinical microbial identification，临床微生物鉴定)算法来进行减基线处理。
具体实现中，MALDI-TOF MS质谱仪进行质量轴校准后，可以采用正离子模式采集微生物样本的质谱数据，并将采集到的质谱数据发送至终端，终端在接收到质谱数据后，可以根据质谱数据生成初始正离子谱图，通过对初始正离子谱图进行平滑处理得到平滑后正离子谱图，通过对平滑后正离子谱图进行减基线处理，可以得到待鉴定微生物的正离子谱图。
本实施例中，通过根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据得到待鉴定微生物的初始正离子谱图，通过对初始正离子谱图进行平滑处理得到平滑后正离子谱图，可以去除初始正离子谱图中的噪声，通过对平滑后正离子谱图进行减基线处理得到待鉴定微生物的正离子谱图，使正离子谱图可以与标准谱图进行比较，可以提高微生物鉴定的准确率。
在一个实施例中，上述步骤S210，具体还可以包括：根据平滑后正离子谱图的谷点，确定插值基点；根据插值基点进行插值拟合，得到正离子谱图的谱图基线；根据正离子谱图的谱图基线，得到正离子谱图。
具体实现中，终端可以采用CMI算法进行减基线处理，利用平滑后正离子谱图中峰的谷点作为插值基点，再通过插值算法对平滑后正离子谱图进行插值拟合，得到平滑后正离子谱图的谱图基线，根据谱图基线，可以得到正离子谱图。其中，差值算法包括但不限于是线性插值和样条插值。
本实施例中，通过根据平滑后正离子谱图的谷点确定插值基点，根据插值基点进行插值拟合得到正离子谱图的谱图基线，根据正离子谱图的谱图基线得到正离子谱图，由于峰谷点所拟合出来的基线通常在峰信号以下，不会对峰信号进行衰减，CMI可以确保对于出峰位置和出峰高度的准确识别，同时能够在一定程度上对峰谷点以下的噪声信号进行消除，降低噪声干扰，进一步提高出峰位置和出峰高度识别准确性。而且，通过结合不同的插值算法，例如，线性插值或样条插值，能够得到不同的基线形态，可以提高出峰位置和出峰高度识别的灵活性，确保在不同场景下微生物鉴定的准确性。
在一个实施例中，上述步骤S210，具体还可以包括：根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到待鉴定微生物的初始负离子谱图；通过对初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；通过对平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到待鉴定微生物的负离子谱图。
具体实现中，还可以将MALDI-TOF MS质谱仪的电路系统切换为负离子模式，例如，将与质谱采集相关的电路参数变化极性，而幅值保持不变，MALDI-TOF MS质谱仪可以在负离子模式下采集微生物样本的质谱数据，并将采集到的质谱数据发送至终端，终端在接收到质谱数据后，可以根据质谱数据生成初始负离子谱图，通过对初始负离子谱图进行平滑处理得到平滑后负离子谱图，通过对平滑后负离子谱图进行减基线处理，可以得到待鉴定微生物的负离子谱图。
本实施例中，通过根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据得到待鉴定微生物的初始负离子谱图，通过对初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图，可以去除初始负离子谱图中的噪声，通过对平滑后负离子谱图进行减基线处理得到待鉴定微生物的负离子谱图，使负离子谱图可以与标准谱图进行比较，可以提高微生物鉴定的准确率。
在一个实施例中，上述步骤S230，可以具体包括：确定双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；通过将出峰数量与双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将出峰位置与双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到双极性谱图的出峰系数；通过将出峰质量偏差与双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到双极性谱图的偏差系数；根据出峰系数和偏差系数，得到双极性谱图与双极性标准谱图的谱图匹配度。
其中，出峰质量偏差可以为双极性谱图质谱峰与双极性标准谱图质谱峰之间的偏移度。
具体实现中，终端可以获取到双极性标准谱图中的出峰位置，将其作为标准出峰位置，通过统计标准出峰位置的数量，可以得到标准出峰数量，还可以根据双极性标准谱图中标准出峰的质量偏差，得到标准出峰质量偏差。在得到双极性谱图后，终端可以统计双极性谱图中的出峰位置和出峰数量，通过将出峰位置与标准出峰位置相比较、将出峰数量与标准出峰数量相比较，可以得到双极性谱图的综合出峰系数，终端还可以统计双极性谱图中出峰的质量偏差，通过将出峰质量偏差与标准出峰质量偏差相比较，得到双极性谱图的综合偏差系数，终端可以根据综合出峰系数和综合偏差系数得到双极性谱图与双极性标准谱图之间的相似度，作为谱图匹配度，将谱图匹配度作为谱图比对结果。终端还可以根据谱图匹配度计算匹配度得分，根据匹配度得分给出微生物样本的鉴定结果和可信度。
本实施例中，确定双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；通过将出峰数量与双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将出峰位置与双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到双极性谱图的出峰系数；通过将出峰质量偏差与双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到双极性谱图的偏差系数；根据出峰系数和偏差系数，得到双极性谱图与双极性标准谱图的谱图匹配度，可以对双极性谱图与双极性标准谱图之间的匹配程度进行量化，通过量化的方式进行微生物鉴定，可以提高微生物鉴定的准确性。
在一个实施例中，上述步骤S240，可以具体包括：将谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较；若谱图匹配度在匹配度区间内，则获取双极性标准谱图对应的样本微生物种类；将样本微生物种类作为待鉴定微生物的种类。
具体实现中，可以在终端预先存储双极性标准谱图和微生物种类之间的对应关系，终端可以将双极性谱图的谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较，若谱图匹配度在匹配度区间内，则可以判定双极性谱图与双极性标准谱图相匹配，并根据双极性标准谱图对应的微生物种类得到双极性谱图对应的待鉴定微生物种类。
例如，可以设置匹配度阈值为95％，若双极性谱图与双极性标准谱图之间的匹配度＞95％，则可以确定待鉴定微生物的种类为双极性标准谱图对应的微生物种类。还可以通过计算置信度和得分阈值来评价微生物鉴定结果，对于置信度可以有：置信度＞90％的单一结果为优质鉴定结果，置信度在60％～90％且具有多个鉴定结果为低分辨结果，需要补充实验进行分类，置信度＜60％为不能鉴定；对于得分阈值可以有：＞2分的结果可以鉴定到种，1.7～2.0分之间可以鉴定到属，＜1.7分为不能鉴定或者可能鉴定到属；得分阈值还可以有：分值区间9.2～10可以判定鉴定结果为高度可信，分值区间8～9.2可以判定鉴定结果为可信，分值区间6～8可以判定鉴定结果为参考，分值区间＜可以判定鉴定结果为不可信。
本实施例中，通过将谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较，若谱图匹配度在匹配度区间内，则获取双极性标准谱图对应的样本微生物种类，将样本微生物种类作为待鉴定微生物的种类，可以自动识别待鉴定微生物的种类，提高微生物鉴定效率。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种双极性标准谱图生成方法，以该方法应用于图1中的终端104为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S310，获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取样本微生物的负离子谱图；
步骤S320，根据正离子谱图和负离子谱图，得到样本微生物的双极性谱图；
步骤S330，根据样本微生物的多个双极性谱图，得到样本微生物的双极性标准谱图。
具体实现中，可以预先选取多个微生物样本作为样本微生物，对于其中的一个样本微生物，可以使用MALDI-TOF MS质谱仪的正离子模式采集该样本微生物的多组质谱数据，并将多组质谱数据发送至终端，终端在接收到多组质谱数据后，可以将每组质谱数据生成一幅正离子谱图，进而通过多组质谱数据得到多幅正离子谱图。与此相似地，通过将MALDI-TOF MS质谱仪的电路系统切换为负离子模式，可以得到该样本微生物的多幅负离子谱图。将正离子谱图与相应的负离子谱图依据前述实施例中步骤S220所述的方式进行合并，可以得到该样本微生物的多幅双极性谱图，通过查找多幅双极性谱图中的峰，并统计出峰率，可以根据出峰率得到该样本微生物的双极性标准谱图。采用上述方式，可以得到多个样本微生物所对应的双极性标准谱图，进而生成一个包含样本微生物和双极性标准谱图，以及样本微生物和双极性标准谱图之间对应关系的双极性标准谱图数据库，存储在终端上。
例如，可以设置质谱图出峰率阈值为80％，通过查找所有质谱图中的峰，统计每个峰的出峰率，可以将出峰率大于出峰率阈值的峰作为特征峰，以20张图谱为例进行说明，可以得到如表2所示的质谱图峰信息统计表。
| 峰位置 | 3000 | 3200 | …… | 18000 | 19000 |
| 出峰谱图数 | 18 | 20 | …… | 20 | 17 |
| 总谱图数 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 出峰率 | 90％ | 100％ | …… | 100％ | 85％ |
表2
其中，出峰谱图数可以为多幅双极性谱图中在峰位置处出峰的谱图个数，总谱图数可以为双极性谱图的总个数，出峰率可以为出峰谱图数与总谱图数之比。可以根据每个特征峰的出峰率分配相应的权重分，权重分可以在0～1之间，例如，可以得到如表3所示的得分权重，其中，得分权重可以为表2中的出峰率。之后可以将样本微生物的信息、峰位置和得分权重相绑定，对应存储在数据库中。
| 峰位置 | 3000 | 3200 | …… | 18000 | 19000 |
| 得分权重 | 0.9 | 1 | …… | 1 | 0.85 |
表3
关于双极性标准谱图生成方法的处理过程和具体限定在前述实施例中已有详细说明，在此不再赘述。
上述双极性标准谱图生成方法，通过获取样本微生物的正离子谱图和负离子谱图，根据正离子谱图和负离子谱图得到样本微生物的双极性谱图，可以使得到的双极性谱图具有包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富和全面的信息，根据样本微生物的多个双极性谱图得到样本微生物的双极性标准谱图，可以以双极性标准谱图作为比对基准，对包括蛋白、多肽和更多生物信息在内的更为丰富全面的信息进行鉴定，提高微生物鉴定的准确率。
为了便于本领域技术人员深入理解本申请实施例，以下将结合图4中的具体示例进行说明。图4提供了一个生成双极性谱图的示意图，可以包含以下步骤：
1、谱图采集过程，包括采集微生物样本的正、负离子模式谱图。微生物样本制备完成后上机、质量轴校准后，可以先采用正离子模式采集正离子模式谱图，经平滑、减基线处理后对正离子模式谱图进行保存，然后将质谱仪电路系统切换为负离子模式(相关电路参数仅极性变化，幅值不变)采集负离子模式谱图，经平滑、减基线处理后对负离子模式谱图进行保存。
2、谱图合成过程，将微生物样本的正、负离子模式谱图合二为一。通过软件功能模块将微生物样本的正、负离子模式谱图合成为一张合成谱图，左右对称，强度统一(Y轴参考标值统一)。
3、谱图鉴定过程，将合成谱图与事先建立好的双极性标准谱图数据库进行比对，按照预设的评估规则给出微生物鉴定的参考结果。
相比于目前微生物鉴定中采用单一正离子模式的鉴定方法，上述实施例中的微生物鉴定方法获取并利用了微生物的负离子模式谱图，具有更多的待测物特征峰，可以发掘出更为丰富和精细的生物信息，在对比和鉴定微生物样本时，能够有效避免有用信息的丢失，更准确地分析和对比特征谱峰，提高微生物鉴定的准确率，具有更广泛的应用范围。
在一个实施例中，如图5所示，提供了另一种双极性标准谱图生成方法，包括以下步骤：
步骤S501，根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到待鉴定微生物的初始正离子谱图；
步骤S502，通过对初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；
步骤S503，通过对平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到待鉴定微生物的正离子谱图；
步骤S504，根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到待鉴定微生物的初始负离子谱图；
步骤S505，通过对初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；
步骤S506，通过对平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到待鉴定微生物的负离子谱图；
步骤S507，根据预设的质荷比参考值，校准正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；
步骤S508，根据预设的质荷比参考值，校准负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图；
步骤S509，通过将校准后正离子谱图与校准后负离子谱图反向相接，得到双极性谱图；
步骤S510，确定双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；
步骤S511，通过将出峰数量与双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将出峰位置与双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到双极性谱图的出峰系数；
步骤S512，通过将出峰质量偏差与双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到双极性谱图的偏差系数；
步骤S513，根据出峰系数和偏差系数，得到双极性谱图与双极性标准谱图的谱图匹配度；
步骤S514，将谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较；
步骤S515，若谱图匹配度在匹配度区间内，则获取双极性标准谱图对应的样本微生物种类；
步骤S516，将样本微生物种类作为待鉴定微生物的种类。
应该理解的是，虽然图2、3和5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、3和5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种微生物鉴定装置，包括：获取模块602、双极性谱图生成模块604、比对模块606和鉴定模块608，其中：
获取模块602，用于获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
双极性谱图生成模块604，用于根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；
比对模块606，用于通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；
鉴定模块608，用于根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的种类。
在一个实施例中，上述双极性谱图生成模块604，还用于根据预设的质荷比参考值，校准所述正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；根据预设的质荷比参考值，校准所述负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图；通过将所述校准后正离子谱图与所述校准后负离子谱图反向相接，得到所述双极性谱图。
在一个实施例中，上述获取模块602，还用于根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始正离子谱图；通过对所述初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图。
在一个实施例中，上述获取模块602，还用于根据所述平滑后正离子谱图的谷点，确定插值基点；根据所述插值基点进行插值拟合，得到所述正离子谱图的谱图基线；根据所述正离子谱图的谱图基线，得到所述正离子谱图。
在一个实施例中，上述获取模块602，还用于根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始负离子谱图；通过对所述初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；通过对所述平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的负离子谱图。
在一个实施例中，上述比对模块606，还用于确定所述双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；通过将所述出峰数量与所述双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将所述出峰位置与所述双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到所述双极性谱图的出峰系数；通过将所述出峰质量偏差与所述双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到所述双极性谱图的偏差系数；根据所述出峰系数和所述偏差系数，得到所述双极性谱图与所述双极性标准谱图的谱图匹配度。
在一个实施例中，上述鉴定模块608，还用于将所述谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较；若所述谱图匹配度在所述匹配度区间内，则获取所述双极性标准谱图对应的样本微生物种类；将所述样本微生物种类作为所述待鉴定微生物的种类。
关于微生物鉴定装置的具体限定可以参见上文中对于微生物鉴定方法的限定，在此不再赘述。上述微生物鉴定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种双极性标准谱图生成装置，包括：获取模块702、双极性谱图生成模块704和双极性标准谱图生成模块706，其中：
获取模块702，用于获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
双极性谱图生成模块704，用于根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；
双极性标准谱图生成模块706，用于根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
关于双极性标准谱图生成装置的具体限定可以参见上文中对于双极性标准谱图生成方法的限定，在此不再赘述。上述双极性标准谱图生成装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种微生物鉴定方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的种类。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的质荷比参考值，校准所述正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；根据预设的质荷比参考值，校准所述负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图；通过将所述校准后正离子谱图与所述校准后负离子谱图反向相接，得到所述双极性谱图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始正离子谱图；通过对所述初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据所述平滑后正离子谱图的谷点，确定插值基点；根据所述插值基点进行插值拟合，得到所述正离子谱图的谱图基线；根据所述正离子谱图的谱图基线，得到所述正离子谱图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始负离子谱图；通过对所述初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；通过对所述平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的负离子谱图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定所述双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；通过将所述出峰数量与所述双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将所述出峰位置与所述双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到所述双极性谱图的出峰系数；通过将所述出峰质量偏差与所述双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到所述双极性谱图的偏差系数；根据所述出峰系数和所述偏差系数，得到所述双极性谱图与所述双极性标准谱图的谱图匹配度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将所述谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较；若所述谱图匹配度在所述匹配度区间内，则获取所述双极性标准谱图对应的样本微生物种类；将所述样本微生物种类作为所述待鉴定微生物的种类。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；通过将所述双极性谱图与双极性标准谱图相比对，得到谱图比对结果；根据所述谱图比对结果，确定所述待鉴定微生物的种类。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的质荷比参考值，校准所述正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；根据预设的质荷比参考值，校准所述负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图；通过将所述校准后正离子谱图与所述校准后负离子谱图反向相接，得到所述双极性谱图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始正离子谱图；通过对所述初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据所述平滑后正离子谱图的谷点，确定插值基点；根据所述插值基点进行插值拟合，得到所述正离子谱图的谱图基线；根据所述正离子谱图的谱图基线，得到所述正离子谱图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始负离子谱图；通过对所述初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；通过对所述平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的负离子谱图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：确定所述双极性谱图的出峰数量、出峰位置和出峰质量偏差；通过将所述出峰数量与所述双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将所述出峰位置与所述双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到所述双极性谱图的出峰系数；通过将所述出峰质量偏差与所述双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到所述双极性谱图的偏差系数；根据所述出峰系数和所述偏差系数，得到所述双极性谱图与所述双极性标准谱图的谱图匹配度。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将所述谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较；若所述谱图匹配度在所述匹配度区间内，则获取所述双极性标准谱图对应的样本微生物种类；将所述样本微生物种类作为所述待鉴定微生物的种类。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；根据所述正离子谱图和所述负离子谱图，得到所述样本微生物的双极性谱图；根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的所述双极性标准谱图。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微生物鉴定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
根据预设的质荷比参考值，对所述正离子谱图的质荷比和所述负离子谱图的质荷比进行校准，得到横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图；
将横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图反向相接，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；
将所述双极性谱图的出峰数量与双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将所述双极性谱图的出峰位置与双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到所述双极性谱图的出峰系数；
将所述双极性谱图的出峰质量偏差与双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到所述双极性谱图的偏差系数；
根据所述出峰系数和所述偏差系数，得到所述双极性谱图与所述双极性标准谱图的谱图匹配度；
将所述谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较，若所述谱图匹配度在所述匹配度区间内，则获取所述双极性标准谱图对应的样本微生物种类；
将所述样本微生物种类作为所述待鉴定微生物的种类。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的质荷比参考值，对所述正离子谱图的质荷比和所述负离子谱图的质荷比进行校准，得到横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图，包括：
根据预设的质荷比参考值，校准所述正离子谱图的质荷比，得到校准后正离子谱图；
根据预设的质荷比参考值，校准所述负离子谱图的质荷比，得到校准后负离子谱图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述待鉴定微生物的正离子谱图，包括：
根据正离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始正离子谱图；
通过对所述初始正离子谱图进行平滑处理，得到平滑后正离子谱图；
通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过对所述平滑后正离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的正离子谱图，包括：
根据所述平滑后正离子谱图的谷点，确定插值基点；
根据所述插值基点进行插值拟合，得到所述正离子谱图的谱图基线；
根据所述正离子谱图的谱图基线，得到所述正离子谱图。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述待鉴定微生物的负离子谱图，还包括：
根据负离子工作模式下质谱仪所采集到的质谱数据，得到所述待鉴定微生物的初始负离子谱图；
通过对所述初始负离子谱图进行平滑处理，得到平滑后负离子谱图；
通过对所述平滑后负离子谱图进行减基线处理，得到所述待鉴定微生物的负离子谱图。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出峰系数是根据所述双极性标准谱图中每个峰的出峰权重和所述双极性标准谱图中每个峰的得分系数确定的原始得分。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏差系数是根据各质谱偏移度区间内质谱峰数量和各质谱偏移度区间对应的得分系数确定的综合得分系数。
8.一种双极性标准谱图生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
根据预设的质荷比参考值，对所述正离子谱图的质荷比和所述负离子谱图的质荷比进行校准，得到横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图；
将横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图反向相接，得到所述样本微生物的双极性谱图；
根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的双极性标准谱图。
9.一种微生物鉴定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取待鉴定微生物的正离子谱图，以及，获取所述待鉴定微生物的负离子谱图；
校准模块，用于根据预设的质荷比参考值，对所述正离子谱图的质荷比和所述负离子谱图的质荷比进行校准，得到横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图；
双极性谱图生成模块，用于将横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图反向相接，得到所述待鉴定微生物的双极性谱图；出峰系数确定模块，用于将所述双极性谱图的出峰数量与双极性标准谱图的标准出峰数量相比较，以及，将所述双极性谱图的出峰位置与双极性标准谱图的标准出峰位置相比较，得到所述双极性谱图的出峰系数；
偏差系数确定模块，用于将所述双极性谱图的出峰质量偏差与双极性标准谱图的标准出峰质量偏差相比较，得到所述双极性谱图的偏差系数；
谱图匹配度确定模块，用于根据所述出峰系数和所述偏差系数，得到所述双极性谱图与所述双极性标准谱图的谱图匹配度；
比较模块，用于将所述谱图匹配度与预设的匹配度区间相比较，若所述谱图匹配度在所述匹配度区间内，则获取所述双极性标准谱图对应的样本微生物种类；
鉴定模块，用于将所述样本微生物种类作为所述待鉴定微生物的种类。
10.一种双极性标准谱图生成装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取样本微生物的正离子谱图，以及，获取所述样本微生物的负离子谱图；
校准模块，用于根据预设的质荷比参考值，对所述正离子谱图的质荷比和所述负离子谱图的质荷比进行校准，得到横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图；
双极性谱图生成模块，用于将横坐标左右对称的正离子谱图与负离子谱图反向相接，得到所述样本微生物的双极性谱图；
双极性标准谱图生成模块，用于根据所述样本微生物的多个所述双极性谱图，得到所述样本微生物的双极性标准谱图。
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