[发明专利]基于指甲判别哺乳动物性别的近红外光谱分析方法

说明书

本发明公开了基于指甲判别哺乳动物性别的近红外光谱分析方法，先收集同种哺乳动物的雌性动物指甲样品和雄性动物指甲样品，在一定测量条件下采集所得指甲样品的近红外光谱，所得光谱不进行预处理或进行化学计量学预处理，从所得光谱数据中选择建模光谱范围，对所选光谱范围的数据进行降维后，采用化学计量学方法建立并验证该种哺乳动物的性别判别模型；再取未知性别该种哺乳动物的指甲样品，按照前述相同方法采集光谱并进行光谱数据的多步骤处理，最后应用所建模型进行该种哺乳动物性的别判别。本发明基于指甲的近红外光谱，结合化学计量学技术，判别哺乳动物的性别，具有分析方法准确、快速、操作简便的优点，而且受试机体的顺应性好。

技术领域

本发明属于近红外光谱分析技术领域，涉及一种基于指甲判别哺乳动物性别的近红外光谱分析方法。

背景技术

性别研究是生物学的重要内容之一。哺乳动物是动物发展的最高级阶段，在哺乳动物的生态管理中，性别判别是种群动态分析的一项基本工作。人类是最高级的哺乳动物，人体的性别判别是身份识别的重要内容，在个性化服务、医疗及公共安全管理等领域均具有重要的意义。查体是一种经典的人体性别判别方法，但因为需要特殊的检查场地和特定的检查人员使这种方法具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于指甲判别哺乳动物性别的近红外光谱分析方法，具有分析方法准确而且使用方便、受试机体顺应性好的优点。

经研究，本发明提供如下技术方案：

基于指甲判别哺乳动物性别的近红外光谱分析方法，包括以下步骤：

(1)收集同种哺乳动物的雄性动物指甲样品和雌性动物指甲样品；

(2)设置近红外光谱仪的分辨率和扫描次数，在10000～4000cm^-1扫描范围内分别采集步骤(1)所得指甲样品的近红外光谱；

(3)对步骤(2)所得光谱，不进行预处理或进行化学计量学预处理；

(4)在步骤(3)所得光谱数据中选择建模光谱范围；

(5)对步骤(4)所选光谱范围的数据进行降维；

(6)对步骤(5)所得光谱数据，采用化学计量学方法建立并验证该种哺乳动物的性别判别模型；

(7)取未知性别该种哺乳动物的指甲样品，按照步骤(2)所述方法采集近红外光谱，按照步骤(3)～(5)所述方法进行光谱的多步骤处理，然后应用步骤(6)所建模型进行哺乳动物的性别判别。

在判别哺乳动物的性别时，使用哺乳动物的指甲作为样品，具有稳定性以及取样无损伤性的优点。

优选的，步骤(2)中，所述的近红外光谱仪的分辨率设置为2cm^-1、4cm^-1、8cm^-1或16cm^-1，扫描次数设置为32、64或128次。

优选的，步骤(2)中，所述的近红外光谱为近红外漫反射光谱或近红外透射光谱。

优选的，步骤(3)中，所述的化学计量学预处理方法包括多元散射校正、标准正则变换、导数和平滑中的一种或多种组合。

步骤(4)中，所述的建模光谱范围为10000～4000cm^-1中的一段或多段，可由建模软件自动筛选或人工筛选，也可在建模软件自动筛选的基础上根据被分析物的近红外特征吸收进一步人工优化。

优选的，步骤(5)中，采用主成分分析法对步骤(4)所选光谱范围的数据进行降维，建模主成分数的选择依据为其累计方差贡献率大于85％以及步骤(6)所建判别模型的校正集正判率和验证集正判率均大于95％。

优选的，步骤(6)中，化学计量学建模方法为判别分析法。