RamanNexus：拉曼光谱定性定量分析软件的设计与实现

摘要

针对拉曼光谱分析中定性识别与定量预测流程分散、模型接入方式不统一及结果管理衔接不足的问题，基于MATLAB R2025b设计并实现RamanNexus桌面分析软件。系统采用分层架构，将光谱导入、前处理、分类识别、浓度预测和结果导出集成为连续分析流程，并通过统一模型接口支持网络模型与核极限学习机模型。以分类模型保存的测试记录评价识别性能，以GA-CNN-LSTM-Attention模型的测试结果评价定量性能，并采用直接模型调用对照检验软件推理的一致性。结果显示，360条分类测试记录的Top1准确率为99.72%，宏平均F1为0.9972；蒽、荧蒽、芴和芘定量模型的决定系数分别为0.9884、0.9585、0.9988和0.9964。该软件实现了智能光谱模型的统一接入与交互式应用，可为实验室批量光谱分析及结果管理提供工程支持。