检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2017年第9期37卷 2943-2947页

作者：闵晓琳刘蓉傅博徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

在近红外无创血糖测量中,由于人体血糖浓度变化引起的光强变化非常小,光谱易受到测量仪器以及被测对象自身生理变化的影响。背景变化的影响在测量过程中是无法消除的,只能通过有效的方法来降低这种变化带来的影响,其中选择光学性质与待... 详细信息

在近红外无创血糖测量中,由于人体血糖浓度变化引起的光强变化非常小,光谱易受到测量仪器以及被测对象自身生理变化的影响。背景变化的影响在测量过程中是无法消除的,只能通过有效的方法来降低这种变化带来的影响,其中选择光学性质与待测物相似,通过扣除相似参考物的光谱来修正该影响是目前常用的手段之一。为减小背景变化对光谱信号的干扰,准确地提取葡萄糖的特异性信号,提出了一种双光路测量结合净信号(NAS)处理的参考测量方法,采用双光路双检测器系统同步测量参考物和被测样品的光谱,然后基于参考物的光谱构建噪声空间计算样品光谱中的葡萄糖的净信号,并在纯吸收和强散射介质中开展了葡萄糖的建模实验,最后,结合二维相关光谱(2DCOS)分析技术和偏最小二乘回归(PLSR)模型对该方法的有效性进行了评价。二维相关分析的结果表明,与直接扣除参考背景的方式相比,净信号处理能突出葡萄糖的特异信号;而PLSR模型的预测结果表明,双光路的效果要优于单光路扣除背景光谱,糖在水溶液和20%-Intralipid溶液中的预测均方根误差(RMSEP)分别降低了35.25%和37.95%;而双光路结合净信号处理后,两种溶液的预测精度又分别提高了26.11%和14.84%。这表明,双光路测量和净信号分析相结合的方法能更有效地提取葡萄糖的特征信息,提高模型的预测精度,从而为无创血糖检测的实现提供更多可能。

关键词：近红外光谱双光路背景修正净信号二维相关

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基于差分反射光谱的真空环境有机薄膜生长在线监测方法

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光谱学与光谱分析 2015年第5期35卷 1320-1324页

作者：姚姚胡春光徐臻圆张雷傅星胡小唐天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

有机薄膜器件是微电子和光电子领域的重点研究方向。薄膜制备过程的在线监测作为研究成膜机理和优化工艺参数最直接的测量手段,对薄膜器件的高质量制备具有重要意义。为实现真空环境有机薄膜制备过程的实时在线监测,提出了一种基于差分... 详细信息

有机薄膜器件是微电子和光电子领域的重点研究方向。薄膜制备过程的在线监测作为研究成膜机理和优化工艺参数最直接的测量手段,对薄膜器件的高质量制备具有重要意义。为实现真空环境有机薄膜制备过程的实时在线监测,提出了一种基于差分反射光谱术的高精度测量方法。采用离轴抛物面反射镜、光学平板和光纤等基本光学元器件构建紧凑型光路系统,运用差分算法分析光谱信号,具有较高的测量性能。测试了不同实验环境下光谱信号的波动,得出在控温条件下,系统的长时间测量重复性优于2‰。还研究了并五苯分子通过分子束外延制膜法在Au基底成膜初始阶段的生长过程。通过与膜厚仪和原子力显微镜测试结果比对,光谱信号精确反映出超薄膜在生长中引起的细微光学演变,其测量精度优于亚单分子层。实验结果表明,该差分反射光谱测量系统具有宽光谱（300～820nm）、高稳定性（重复性优于2×10^-3）、高测量精度（亚单分子层）等特点,并有效地抑制了光路装配误差、光学器件缺陷和环境干扰等对光信号的影响,作为一种高精度表面表征方法,适合于薄膜制备过程的实时在线监测。

关键词：表面光学表征差分反射光谱技术在线测量有机薄膜生长

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近红外光谱气体在线分析中基线校正方法的研究

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光谱学与光谱分析 2008年第10期28卷 2282-2284页

作者：孙毅杜振辉尹新徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

光谱数据的预处理对于光谱定标及定量分析非常重要,尤其是校正测量条件、环境变化引起的光谱基线漂移是现场近红外光谱分析中的关键之一。利用BRUKER EQUINOX55傅里叶近红外光谱仪对不同浓度的异丁烷气体的近红外吸收光谱进行测量,对&qu... 详细信息

光谱数据的预处理对于光谱定标及定量分析非常重要,尤其是校正测量条件、环境变化引起的光谱基线漂移是现场近红外光谱分析中的关键之一。利用BRUKER EQUINOX55傅里叶近红外光谱仪对不同浓度的异丁烷气体的近红外吸收光谱进行测量,对"微分-平滑"法和光谱仪自带的基线校正方法分别进行了理论分析和实验数据的对比。理论分析和实验结果表明,对于稳态、线性的背景光谱漂移光谱仪自带方法可以得到高的信噪比及分析精度,而"微分-平滑"法则具有更好的适应性,对于非稳态、或非线性漂移具有更好的抑制作用,是一种很好的在线数据预处理方法。

关键词：近红外光谱基线校正微分-平滑气体检测

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近红外无创血糖检测系统信号提取能力的验证

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光谱学与光谱分析 2020年第11期40卷 3438-3442页

作者：孔丹丹韩同帅葛晴陈文亮刘蓉李晨曦徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

近红外无创血糖检测技术的精度目前仍达不到临床应用的需求,主要的原因为:一方面人体血糖信号微弱,并且血液中一些组分的近红外吸收谱带与葡萄糖的吸收谱带存在重叠,为了从光谱中解析葡萄糖浓度信息,通常会采用如偏最小二乘(PLS)等多变... 详细信息

近红外无创血糖检测技术的精度目前仍达不到临床应用的需求,主要的原因为:一方面人体血糖信号微弱,并且血液中一些组分的近红外吸收谱带与葡萄糖的吸收谱带存在重叠,为了从光谱中解析葡萄糖浓度信息,通常会采用如偏最小二乘(PLS)等多变量回归的方法。另一方面,在实际测量中,必然会存在光源漂移、测量条件变化等背景干扰,这些背景干扰对测量造成的影响往往大于血糖浓度变化引起的光谱响应,因此在建立血糖预测模型之前必须对这些背景干扰进行有效地控制与消除,否则使用多变量回归方法所建立的血糖预测模型中很可能存在伪相关。因此为了更好地实现无创血糖检测,测量系统本身必须具备很高的血糖检测能力,并且在控制测量条件尽可能稳定的前提下,采用合适的数据处理方法去除绝大部分的背景干扰。为此,对自行研发的无创血糖检测系统的血糖检测能力进行了评估,证明了本系统能够达到较高的测量精度;对三名健康的受试者开展了口服糖耐量试验(OGTT)以及口服水耐量试验(OWTT),对比了本系统在两个不同光源-探测器距离下测得的OGTT与OWTT的光谱数据,发现在两个光源-探测器距离下OGTT吸光度变化量的方差值都大于OWTT,但由于受到背景干扰的影响,三名受试者的吸光度变化量的方差值随波长的分布特点存在较大的差异;对两个光源-探测器距离下的光谱数据进行差分处理,对比分析OGTT与OWTT的差分光谱数据,结果表明OGTT差分吸光度变化量的方差值远大于OWTT,且三名受试者的差分吸光度变化量的方差值随波长分布特性与葡萄糖溶液的吸收特性基本一致,证明使用自行研发的无创血糖检测系统配合差分处理方法,能够有效去除背景干扰,提取血糖浓度信息。

关键词：无创血糖检测近红外极限检测精度背景干扰差分处理方法

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体表组织内高谱图:成分信息和结构信息同步检测新技术

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光谱学与光谱分析 2011年第1期31卷 201-204页

作者：林凌吴红杰吴晓爽李刚天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

利用光学手段对体表组织信息的检测主要有光谱技术(OST)和光学相干层析技术(OCT),OST以无创、快速和灵敏的特点用于化学成分分析;OCT因其高分辨率、断层成像的特点,在组织结构探测上研究广泛。但两种技术只注重单一光谱或图像信息的获... 详细信息

利用光学手段对体表组织信息的检测主要有光谱技术(OST)和光学相干层析技术(OCT),OST以无创、快速和灵敏的特点用于化学成分分析;OCT因其高分辨率、断层成像的特点,在组织结构探测上研究广泛。但两种技术只注重单一光谱或图像信息的获取和分析,缺乏多元性和系统性,对组织成分和位置的探测不足,使得临床应用具有局限性。基于此,该文提出体表组织内高谱图技术,得到组织光谱和图像的多元信息,对组织的成分和结构同时系统分析;采用数据挖掘手段,对数据和病症直接分析建模,挖掘出组织的光谱、图像以及二者交互项与疾病的关系。该技术为临床体表疾病的检测提供更多的信息,能够更准确地反应体表组织生理、生化和病理的状况和改变,同时也降低了系统设备成本和简化了操作步骤。

关键词：高光谱成分信息结构信息数据挖掘

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LED光源的波段间隔选择在彩色视觉中的应用

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光谱学与光谱分析 2011年第4期31卷 1025-1029页

作者：祝振敏曲兴华梁海昱贾果欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

在彩色视觉的应用中,当检测目标背景拥有多种颜色时,检测目标总是难以从复杂的背景的中区分出来。选择合适的光源波段能够提高检测目标与背景的分辨力。该文首先利用四块具有不同反射率的标准板,将各表面的反射函数进行标定。然后应用... 详细信息

在彩色视觉的应用中,当检测目标背景拥有多种颜色时,检测目标总是难以从复杂的背景的中区分出来。选择合适的光源波段能够提高检测目标与背景的分辨力。该文首先利用四块具有不同反射率的标准板,将各表面的反射函数进行标定。然后应用偏最小二乘法选择合适的光源波段间隔。变量在投影方向的重要程度(VIP)得分作为波段间隔选择的挑选依据。VIP得分>1.0的波段视为有效的波段间隔。最终选取三个波段间隔作为视觉系统的光源照明,并进行了实验同时区分开实验图像的各表面并提高其分辨力。实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：彩色视觉表面反射函数偏最小二乘法波段间隔

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基于LabVIEW的动态光谱光电脉搏波信号提取的快速算法

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光谱学与光谱分析 2010年第2期30卷 444-447页

作者：林凌李娜李刚天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

在众多近红外光谱检测方法中,动态光谱法以能消除检测中个体差异和测量条件的影响而备受研究者的青睐。动态光谱提取自光电容积脉搏波,是与动脉血液信息高度相关的近红外光谱,可应用于动脉血液成分的无创检测,具有很好的临床应用价值。... 详细信息

在众多近红外光谱检测方法中,动态光谱法以能消除检测中个体差异和测量条件的影响而备受研究者的青睐。动态光谱提取自光电容积脉搏波,是与动脉血液信息高度相关的近红外光谱,可应用于动脉血液成分的无创检测,具有很好的临床应用价值。高精度和高速度是动态光谱检测的核心问题。应用过采样和数字锁相检测技术能提高动态光谱法中光电脉搏波信号的检测精度,文章对此进行了理论推导。同时,为了克服过采样导致的大数据量和锁相放大要求的大运算量等困难,提出了基于LabVIEW的快速算法和通过外部接口调用C语言的方法应用于动态光谱光电脉搏波的提取,并在LabVIEW环境下进行实验验证。结果表明,该方法不但提高了运算速度,还大大缩小了数据的存储量。

关键词：动态光谱光电容积脉搏波过采样锁相放大快速算法 LabVIEW

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短波近红外光谱在现场安检中的应用研究

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光谱学与光谱分析 2008年第9期28卷 2087-2089页

作者：武娟杜振辉刘瑾徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

快速、准确、高效的现场检测方法对于控制液态危险物的非法输运、使用,进而保证公共安全具有重要的意义。文章利用短波段近红外光对包装物和液体的很强穿透能力,测量了无水乙醇、无水甲醇、氨水、松节油、汽油、柴油、煤油等易燃液态危... 详细信息

快速、准确、高效的现场检测方法对于控制液态危险物的非法输运、使用,进而保证公共安全具有重要的意义。文章利用短波段近红外光对包装物和液体的很强穿透能力,测量了无水乙醇、无水甲醇、氨水、松节油、汽油、柴油、煤油等易燃液态危险物和部分白酒、饮料在近红外短波段范围内（667～1000nm）的吸收光谱;对测得的原始光谱数据进行标准化和压缩预处理后,采用SPSS统计软件进行判别分析寻求特征点波长,并以选定的特征波长建立了预测模型。基于该模型采用3个波长（881,935和981nm）就可以对易燃液体准确判别,据此可以构建廉价光谱装置实现对易燃液体的无损、快速现场安全检查。

关键词：近红外光谱液态危险物判别分析安全检查现场检测

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近红外光谱无创血糖测量中背景扣除方法的研究

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光谱学与光谱分析 2008年第8期28卷 1772-1775页

作者：刘蓉谷筱玉徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

在近红外光谱人体血糖无创检测中,由于葡萄糖在体内含量非常低,而光谱中的噪声组成复杂且变化幅度大,从而导致测量的信噪比较低。背景扣除是提高测量信噪比的有效预处理手段之一。文章首先对常用的背景扣除方法进行了理论推导,并进一步... 详细信息

在近红外光谱人体血糖无创检测中,由于葡萄糖在体内含量非常低,而光谱中的噪声组成复杂且变化幅度大,从而导致测量的信噪比较低。背景扣除是提高测量信噪比的有效预处理手段之一。文章首先对常用的背景扣除方法进行了理论推导,并进一步考虑不同样品在测量过程中存在的样品本身特性变化,提出了相近背景扣除的方法,即选择与样品的光学特性变化相似的样品作为背景,能更有效地消除样品特性变化和仪器漂移的影响。并在纯吸收和散射介质中分别加入葡萄糖进行实验验证。结果表明,在血浆溶液和Intralipid-2%溶液的葡萄糖实验中,选用与样品特性更接近的样品作为背景时,葡萄糖浓度的预测精度分别提高了25.9%和40.1%。

关键词：近红外无创背景血糖浓度

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溶液近红外光谱分析中温度影响的修正

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光谱学与光谱分析 2009年第11期29卷 2966-2969页

作者：陈韵史振志徐可欣陈文亮天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

作为一种快速、无损的分析技术,近红外光谱分析在许多领域中被广泛应用,其中液体样品是其应用最为广泛的分析对象之一。由于水等常用溶剂在近红外波段的温度敏感性极高,因而不能忽视温度对溶液的近红外光谱测量带来的影响。文章以朗伯-... 详细信息

作为一种快速、无损的分析技术,近红外光谱分析在许多领域中被广泛应用,其中液体样品是其应用最为广泛的分析对象之一。由于水等常用溶剂在近红外波段的温度敏感性极高,因而不能忽视温度对溶液的近红外光谱测量带来的影响。文章以朗伯-比尔定律为基础,在理论上推导出了温度变化对溶液透射光谱的影响,并提出利用纯溶剂在不同温度下的吸光度变化量作为温度校正量,对样品光谱进行修正。文章还在不同温度下,对葡萄糖水溶液和白蛋白水溶液进行了光谱测量,建立了30℃下的校正模型,并以纯水的吸光度变化量为温度校正量,将不同温度下的预测样品光谱修正至对应于30℃的光谱。实验结果表明,对光谱进行温度修正后,有效消除了温度对光谱的影响,葡萄糖和白蛋白的浓度预测误差得到了明显的降低。

关键词：近红外光谱温度光谱修正

来源：评论

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