Ejemplo n.º 1
0
        public int PeaksDetecting(  ref Quanty.MZData[] inData, 
                                    ref peakinside[] Outs)
        {
            double ResLevel;
            int i, j, WorkCount, Count, cnt, nResult;

            int LastMinRight;

            Data = inData;

            ExtremInd = new int[Data.Length];

            //Если задано определение уровня шума - определяем его
            ExtremCount=0;
            AddNulls();
            NoiseLevelDetect(true);

            peakinside[] Peaks = new peakinside[ExtremCount];

            cnt=0; WorkCount = 0; LastMinRight=1;

            while(cnt<ExtremCount)
            {
                nResult=0;

                Peaks[WorkCount].Extrem =ExtremInd[cnt];

                //Интенсивность, на которой проверяется разрешение пика
                ResLevel=PeakBounds*Data[ExtremInd[cnt]].Intensity;
                //Идем влево - ищем первый минимум, разрешающий пик
                i=ExtremInd[cnt]-1;
                while(true)
                {
                    //уперлись в границу обработанной части спектра
                    if(i<=LastMinRight){
                        nResult=1;
                        break;
                    }

                    //Найден разрешающий минимум
                    if(Data[i].Intensity<=ResLevel){
                        nResult=0; break;
                    }
                    i--;
                }

                if (nResult == 0) //Скан завершился нахождением разрешающего минимума слева
                {
                    Peaks[WorkCount].LeftBound=i+1;

                    //Идем вправо - ищем первый минимум, разрешающий пик
                    //мы добавляем нули по краям значащих областей так что за границы мы не выйдем
                    i=ExtremInd[cnt]+1;
                    while(true)
                    {
                        //По ходу скана вместо минимума обнаружен более интенсивный максимум
                        if(Data[i].Intensity >Data[Peaks[WorkCount].Extrem].Intensity){
                            nResult=1;
                            break;
                        }

                        //Найден разрешающий минимум
                        if(Data[i].Intensity<=ResLevel){
                            nResult=0;
                            break;
                        }
                        i++;
                    }

                    if(nResult==0) //Скан завершился нахождением разрешающего минимума справа
                    {
                        Peaks[WorkCount].RightBound=i-1;

                        Peaks[WorkCount].Height =Data[Peaks[WorkCount].Extrem].Intensity;

                        //Уточняем положение левой границы пика
                        Peaks[WorkCount].ExactLeftBound = Peaks[WorkCount].LeftBound;

                        if((Data[Peaks[WorkCount].LeftBound].Intensity-Data[Peaks[WorkCount].LeftBound-1].Intensity)!=0)
                            Peaks[WorkCount].ExactLeftBound-=
                                (Data[Peaks[WorkCount].LeftBound].Intensity-ResLevel)/
                                (Data[Peaks[WorkCount].LeftBound].Intensity-(double)Data[Peaks[WorkCount].LeftBound-1].Intensity);

                        //Уточняем положение правой границы пика
                        Peaks[WorkCount].ExactRightBound = Peaks[WorkCount].RightBound;
                        if((Data[Peaks[WorkCount].RightBound+1].Intensity-Data[Peaks[WorkCount].RightBound].Intensity)!=0)
                            Peaks[WorkCount].ExactRightBound+=
                                (Data[Peaks[WorkCount].RightBound].Intensity-ResLevel)/
                                (Data[Peaks[WorkCount].RightBound].Intensity-(double)Data[Peaks[WorkCount].RightBound+1].Intensity);

                        //Передвигаем ограничитель обработанной части спектра
                        //на правую границу последнего найденного пика
                        LastMinRight=Peaks[WorkCount].RightBound;

                        WorkCount++; //Передвигаем курсор на следующий пик только если
                                    //последний найденный пик нас устраивает
                    }
                }
                switch(nResult)
                {
                    case(2):  cnt=ExtremCount; break; //дошли до конца диапазона - инициируем завершение цикла
                    default:  cnt++;    break;
                }
            }
            Count = WorkCount;

            //Интегрирование, поиск центроидов
            //в данный момент границы пиков проложены по фактической точке уровня обрезки пиков
            //центроид оценивается по центру масс фигуры выше уровня обрезки пиков
            //оценка пика включает и нижний прямоугольник (до уровня обрезки) тоже

            double TruncLevel; //уровень обрезки пика
            double fPeakSum=0.0;
            double fMoment=0.0;
            double fTemp, fDelta, fMassDelta;
            for (i = 0 ; i < Count; i++ )
            {
                //для рассчета старших моментов
                double[]  XJ = new double[(Peaks[i].RightBound - Peaks[i].LeftBound)*2 +8];
                double[]  SJ = new double[(Peaks[i].RightBound - Peaks[i].LeftBound)*2 +8];
                int Index = 0;

                TruncLevel = (Data[Peaks[i].Extrem].Intensity)*PeakBounds;
                fPeakSum=0.0;
                fMoment=0.0;
                double fMassDeltaSumm = 0.0;

                for(j=Peaks[i].LeftBound; j<Peaks[i].RightBound; j++)
                {
                    fMassDelta = Data[j+1].Mass - Data[j].Mass;
                    fMassDeltaSumm+=fMassDelta;

                    fTemp=(Data[j+1].Intensity - Data[j].Intensity)*0.5*fMassDelta;
                    fPeakSum+=fTemp;
                    fMoment+=fTemp*(Data[j].Mass+fMassDelta*(2.0/3.0));

                    SJ[Index] = fTemp;
                    XJ[Index] = fTemp*(Data[j].Mass+fMassDelta*(2.0/3.0));
                    Index++;

                    fTemp=Data[j].Intensity*fMassDelta;
                    fPeakSum+=fTemp;
                    fMoment+=fTemp*(Data[j].Mass+fMassDelta*0.5);

                    SJ[Index] = fTemp;
                    XJ[Index] = fTemp*(Data[j].Mass+fMassDelta*0.5);
                    Index++;

                }

                fDelta=(double)Peaks[i].LeftBound-Peaks[i].ExactLeftBound;
                fMassDelta = (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass - Data[Peaks[i].LeftBound-1].Mass)*fDelta;
                fMassDeltaSumm+=fMassDelta;

                fTemp=(Data[Peaks[i].LeftBound].Intensity-TruncLevel)*fMassDelta*0.5;
                fPeakSum+=fTemp;

                fMoment+=fTemp* (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass-fMassDelta/3.0);

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp* (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass-fMassDelta/3.0);
                Index++;

                fTemp=TruncLevel*fMassDelta;
                fPeakSum+=fTemp;

                fMoment+=fTemp*(Data[Peaks[i].LeftBound].Mass-fMassDelta*0.5);

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp*(Data[Peaks[i].LeftBound].Mass-fMassDelta*0.5);
                Index++;

                fDelta=Peaks[i].ExactRightBound-(double)Peaks[i].RightBound;
                fMassDelta = (Data[Peaks[i].RightBound+1].Mass - Data[Peaks[i].RightBound].Mass)*fDelta;
                fMassDeltaSumm+=fMassDelta;

                fTemp=(TruncLevel-Data[Peaks[i].RightBound].Intensity)*fMassDelta*0.5;
                fPeakSum+=fTemp;

                fMoment+=fTemp* (Data[Peaks[i].RightBound].Mass+fMassDelta*(2.0/3.0));

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp* (Data[Peaks[i].RightBound].Mass+fMassDelta*(2.0/3.0));
                Index++;

                fTemp=Data[Peaks[i].RightBound].Intensity*fMassDelta;
                fPeakSum+=fTemp;
                fMoment+=fTemp*(Data[Peaks[i].RightBound].Mass+fMassDelta*0.5);

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp*(Data[Peaks[i].RightBound].Mass+fMassDelta*0.5);
                Index++;

                Peaks[i].Value = fPeakSum;
                Peaks[i].Center = fMoment/fPeakSum;
                Peaks[i].FWRL=Peaks[i].ExactRightBound-Peaks[i].ExactLeftBound;
                Peaks[i].Resolution=Peaks[i].Center/fMassDeltaSumm;

                //рассчет старших моментов
                for ( j = 0 ; j < Index ; j++){
                    Peaks[i].SKO += (XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*SJ[j];
            //                    Peaks[i].Skew += (XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*SJ[j];
            //                    Peaks[i].Kurt += (XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*SJ[j];
                }
                Peaks[i].SKO = Math.Sqrt(Peaks[i].SKO/fPeakSum);

            //                Peaks[i].Skew = Peaks[i].Skew / fPeakSum;

            //                Peaks[i].Kurt = Peaks[i].Kurt / fPeakSum;

            }

            //отсеиваем пики с нулевыми центроидами или интенсивностью
            WorkCount=0;
            for (i = 0; i<Count ; i++){
                if (Peaks[i].Extrem!=0 && Peaks[i].Resolution>0 && Peaks[i].FWRL>0 && Peaks[i].Center>0 && Peaks[i].Value>0){
                    Peaks[WorkCount] = Peaks[i];
                    WorkCount++;
                }
            }
            Count = WorkCount;
            Outs = Peaks;

            return Count;
        }
Ejemplo n.º 2
0
        public int PeaksDetecting(ref Quanty.MZData[] inData,
                                  ref peakinside[] Outs)
        {
            double ResLevel;
            int    i, j, WorkCount, Count, cnt, nResult;

            int LastMinRight;

            Data = inData;

            ExtremInd = new int[Data.Length];

            //Если задано определение уровня шума - определяем его
            ExtremCount = 0;
            AddNulls();
            NoiseLevelDetect(true);


            peakinside[] Peaks = new peakinside[ExtremCount];

            cnt = 0; WorkCount = 0; LastMinRight = 1;

            while (cnt < ExtremCount)
            {
                nResult = 0;

                Peaks[WorkCount].Extrem = ExtremInd[cnt];

                //Интенсивность, на которой проверяется разрешение пика
                ResLevel = PeakBounds * Data[ExtremInd[cnt]].Intensity;
                //Идем влево - ищем первый минимум, разрешающий пик
                i = ExtremInd[cnt] - 1;
                while (true)
                {
                    //уперлись в границу обработанной части спектра
                    if (i <= LastMinRight)
                    {
                        nResult = 1;
                        break;
                    }

                    //Найден разрешающий минимум
                    if (Data[i].Intensity <= ResLevel)
                    {
                        nResult = 0; break;
                    }
                    i--;
                }

                if (nResult == 0)         //Скан завершился нахождением разрешающего минимума слева
                {
                    Peaks[WorkCount].LeftBound = i + 1;

                    //Идем вправо - ищем первый минимум, разрешающий пик
                    //мы добавляем нули по краям значащих областей так что за границы мы не выйдем
                    i = ExtremInd[cnt] + 1;
                    while (true)
                    {
                        //По ходу скана вместо минимума обнаружен более интенсивный максимум
                        if (Data[i].Intensity > Data[Peaks[WorkCount].Extrem].Intensity)
                        {
                            nResult = 1;
                            break;
                        }

                        //Найден разрешающий минимум
                        if (Data[i].Intensity <= ResLevel)
                        {
                            nResult = 0;
                            break;
                        }
                        i++;
                    }

                    if (nResult == 0)          //Скан завершился нахождением разрешающего минимума справа
                    {
                        Peaks[WorkCount].RightBound = i - 1;

                        Peaks[WorkCount].Height = Data[Peaks[WorkCount].Extrem].Intensity;

                        //Уточняем положение левой границы пика
                        Peaks[WorkCount].ExactLeftBound = Peaks[WorkCount].LeftBound;

                        if ((Data[Peaks[WorkCount].LeftBound].Intensity - Data[Peaks[WorkCount].LeftBound - 1].Intensity) != 0)
                        {
                            Peaks[WorkCount].ExactLeftBound -=
                                (Data[Peaks[WorkCount].LeftBound].Intensity - ResLevel) /
                                (Data[Peaks[WorkCount].LeftBound].Intensity - (double)Data[Peaks[WorkCount].LeftBound - 1].Intensity);
                        }

                        //Уточняем положение правой границы пика
                        Peaks[WorkCount].ExactRightBound = Peaks[WorkCount].RightBound;
                        if ((Data[Peaks[WorkCount].RightBound + 1].Intensity - Data[Peaks[WorkCount].RightBound].Intensity) != 0)
                        {
                            Peaks[WorkCount].ExactRightBound +=
                                (Data[Peaks[WorkCount].RightBound].Intensity - ResLevel) /
                                (Data[Peaks[WorkCount].RightBound].Intensity - (double)Data[Peaks[WorkCount].RightBound + 1].Intensity);
                        }

                        //Передвигаем ограничитель обработанной части спектра
                        //на правую границу последнего найденного пика
                        LastMinRight = Peaks[WorkCount].RightBound;

                        WorkCount++;                 //Передвигаем курсор на следующий пик только если
                        //последний найденный пик нас устраивает
                    }
                }
                switch (nResult)
                {
                case (2):  cnt = ExtremCount; break;          //дошли до конца диапазона - инициируем завершение цикла

                default:  cnt++;    break;
                }
            }
            Count = WorkCount;

            //Интегрирование, поиск центроидов
            //в данный момент границы пиков проложены по фактической точке уровня обрезки пиков
            //центроид оценивается по центру масс фигуры выше уровня обрезки пиков
            //оценка пика включает и нижний прямоугольник (до уровня обрезки) тоже

            double TruncLevel;     //уровень обрезки пика
            double fPeakSum = 0.0;
            double fMoment = 0.0;
            double fTemp, fDelta, fMassDelta;

            for (i = 0; i < Count; i++)
            {
                //для рассчета старших моментов
                double[] XJ    = new double[(Peaks[i].RightBound - Peaks[i].LeftBound) * 2 + 8];
                double[] SJ    = new double[(Peaks[i].RightBound - Peaks[i].LeftBound) * 2 + 8];
                int      Index = 0;

                TruncLevel = (Data[Peaks[i].Extrem].Intensity) * PeakBounds;
                fPeakSum   = 0.0;
                fMoment    = 0.0;
                double fMassDeltaSumm = 0.0;

                for (j = Peaks[i].LeftBound; j < Peaks[i].RightBound; j++)
                {
                    fMassDelta      = Data[j + 1].Mass - Data[j].Mass;
                    fMassDeltaSumm += fMassDelta;

                    fTemp     = (Data[j + 1].Intensity - Data[j].Intensity) * 0.5 * fMassDelta;
                    fPeakSum += fTemp;
                    fMoment  += fTemp * (Data[j].Mass + fMassDelta * (2.0 / 3.0));

                    SJ[Index] = fTemp;
                    XJ[Index] = fTemp * (Data[j].Mass + fMassDelta * (2.0 / 3.0));
                    Index++;


                    fTemp     = Data[j].Intensity * fMassDelta;
                    fPeakSum += fTemp;
                    fMoment  += fTemp * (Data[j].Mass + fMassDelta * 0.5);

                    SJ[Index] = fTemp;
                    XJ[Index] = fTemp * (Data[j].Mass + fMassDelta * 0.5);
                    Index++;
                }

                fDelta          = (double)Peaks[i].LeftBound - Peaks[i].ExactLeftBound;
                fMassDelta      = (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass - Data[Peaks[i].LeftBound - 1].Mass) * fDelta;
                fMassDeltaSumm += fMassDelta;

                fTemp     = (Data[Peaks[i].LeftBound].Intensity - TruncLevel) * fMassDelta * 0.5;
                fPeakSum += fTemp;

                fMoment += fTemp * (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass - fMassDelta / 3.0);

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp * (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass - fMassDelta / 3.0);
                Index++;


                fTemp     = TruncLevel * fMassDelta;
                fPeakSum += fTemp;

                fMoment += fTemp * (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass - fMassDelta * 0.5);

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp * (Data[Peaks[i].LeftBound].Mass - fMassDelta * 0.5);
                Index++;


                fDelta          = Peaks[i].ExactRightBound - (double)Peaks[i].RightBound;
                fMassDelta      = (Data[Peaks[i].RightBound + 1].Mass - Data[Peaks[i].RightBound].Mass) * fDelta;
                fMassDeltaSumm += fMassDelta;

                fTemp     = (TruncLevel - Data[Peaks[i].RightBound].Intensity) * fMassDelta * 0.5;
                fPeakSum += fTemp;

                fMoment += fTemp * (Data[Peaks[i].RightBound].Mass + fMassDelta * (2.0 / 3.0));

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp * (Data[Peaks[i].RightBound].Mass + fMassDelta * (2.0 / 3.0));
                Index++;


                fTemp     = Data[Peaks[i].RightBound].Intensity * fMassDelta;
                fPeakSum += fTemp;
                fMoment  += fTemp * (Data[Peaks[i].RightBound].Mass + fMassDelta * 0.5);

                SJ[Index] = fTemp;
                XJ[Index] = fTemp * (Data[Peaks[i].RightBound].Mass + fMassDelta * 0.5);
                Index++;

                Peaks[i].Value      = fPeakSum;
                Peaks[i].Center     = fMoment / fPeakSum;
                Peaks[i].FWRL       = Peaks[i].ExactRightBound - Peaks[i].ExactLeftBound;
                Peaks[i].Resolution = Peaks[i].Center / fMassDeltaSumm;

                //рассчет старших моментов
                for (j = 0; j < Index; j++)
                {
                    Peaks[i].SKO += (XJ[j] / SJ[j] - Peaks[i].Center) * (XJ[j] / SJ[j] - Peaks[i].Center) * SJ[j];
//                    Peaks[i].Skew += (XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*SJ[j];
//                    Peaks[i].Kurt += (XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*(XJ[j]/SJ[j]-Peaks[i].Center)*SJ[j];
                }
                Peaks[i].SKO = Math.Sqrt(Peaks[i].SKO / fPeakSum);

//                Peaks[i].Skew = Peaks[i].Skew / fPeakSum;

//                Peaks[i].Kurt = Peaks[i].Kurt / fPeakSum;
            }

            //отсеиваем пики с нулевыми центроидами или интенсивностью
            WorkCount = 0;
            for (i = 0; i < Count; i++)
            {
                if (Peaks[i].Extrem != 0 && Peaks[i].Resolution > 0 && Peaks[i].FWRL > 0 && Peaks[i].Center > 0 && Peaks[i].Value > 0)
                {
                    Peaks[WorkCount] = Peaks[i];
                    WorkCount++;
                }
            }
            Count = WorkCount;
            Outs  = Peaks;

            return(Count);
        }