基于Web的一维核磁共振数据处理软件开发

摘要

核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)作为一种研究物质结构组成的先进技术,广泛应用于物理学、化学、生物学、医学、材料等领域。许多国家非常重视核磁共振技术,投入了大量的人力、物力推动核磁共振技术的发展。现已有很多著名的核磁共振仪器生产商。我国虽然已经可以研发低场强的核磁共振波谱仪,但大部分核磁共振仪器仍然依靠进口。核磁共振技术的日益发展与广泛应用,推动了相关的软件产业的发展。除了著名的核磁共振仪器生产商开发的配套软件外,还有很多第三方的核磁共振数据处理软件。这些软件功能强大,补充了配套软件无法比拟的功能。
　　 近几年,随着Web2.0的不断发展以及网络条件的不断改善,网络已经成为信息时代的主宰。各种服务器技术和Web前端技术的广泛使用,使得互联网上出现了各种各样的Web在线应用。Web应用安全、简单、方便等诸多优点使Web化成为了软件发展的趋势,受到了开发者和使用者的青睐。目前,核磁共振数据处理软件大多为传统的桌面软件,而相关的Web应用很少见。
　　 大数据量科学计算的Web化显示是本论文所开发的软件的基本功能,因此对目前常用的Web前端技术以及Web图表工具进行调研。通过各项测试,最终选用JavaScript作为本软件的主要前端研发语言。
　　 本论文采用JavaScript、AJAX、PHP三种Web编程技术结合jQuery、CasualJS框架和HTML5 canvas开发了一款用于一维核磁共振数据处理的Web软件,实现了FlD的上传与读取、谱图的显示、谱图的移动与缩放、快速傅里叶变换、相位校正、基线校正、定标、寻峰、积分、图像导出等功能。通过与安捷伦谱仪随机软件VnmrJ进行对比测试,验证了各项数据处理功能的正确有效性以及程序执行的高效性,完全满足一般的一维核磁共振数据处理。在智能手机和平板电脑移动设备的测试中,本软件的大部分功能均可正常运行,且效果较为理想,基本可以满足常规一维核磁共振数据的处理,为本软件向多平台发展奠定了良好的基础。