检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2015年第2期35卷 547-551页

作者：王柱楼张婉洁李晨曦陈文亮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

近红外无创伤血糖检测目前面临的挑战主要是测量条件难以保证稳定、测量系统及被测对象自身的背景变化等问题,导致很难从背景变动的光谱中提取出糖浓度变化信息。经过多年的实验研究发现应用浮动基准参考测量法有望消除仪器漂移及被测... 详细信息

近红外无创伤血糖检测目前面临的挑战主要是测量条件难以保证稳定、测量系统及被测对象自身的背景变化等问题,导致很难从背景变动的光谱中提取出糖浓度变化信息。经过多年的实验研究发现应用浮动基准参考测量法有望消除仪器漂移及被测对象自身背景变动的影响。但是浮动基准位置因人及测量部位不同而异,在不同的测量波长下其浮动基准点位置也不同,因此,欲在实验中验证浮动基准法的光谱修正效果需要测量出与入射光位置不同径向距离处的漫反射光强,然而在实际实验中位置精度很难保证。为此,研究了用模拟实验的方法验证多波长下浮动基准法对光源漂移所引起的光谱变化的修正效果,基于Monte Carlo模拟,分别采用浓度为5%和10%的Intralipid溶液作为被测样品,通过改变入射光子数模拟光源漂移的影响。得到模拟的光谱数据后,利用浮动基准法对其进行处理,并分别对浮动基准法修正前后的光谱数据进行偏最小二乘建模分析,将预测结果进行比较发现:两种浓度Intralipid溶液在存在光源漂移影响情况下修正后的模型预测精度预测均方根误差(RMSEP)相比于修正前分别减小了98.57%(5%Intralipid)和99.36%(10% Intralipid)。表明浮动基准法在消除光源漂移的影响方面效果明显。

关键词：浮动基准法葡萄糖浓度检测近红外光谱

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无创人体血糖检测光学方法的研究现状与发展

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光谱学与光谱分析 2010年第10期30卷 2744-2747页

作者：李刚周梅吴红杰林凌天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

糖尿病威胁着人类健康,血糖有创检测的弊端使无创检测方法成为糖尿病患者的迫切需求,无创血糖检测也因此成为国内外学术界研究的热点。但到目前为止还没有一种无创检测仪器有足够的精度能够应用于临床。文章中介绍了研究较多的光声光谱... 详细信息

糖尿病威胁着人类健康,血糖有创检测的弊端使无创检测方法成为糖尿病患者的迫切需求,无创血糖检测也因此成为国内外学术界研究的热点。但到目前为止还没有一种无创检测仪器有足够的精度能够应用于临床。文章中介绍了研究较多的光声光谱法、拉曼光谱法、荧光法、偏振光旋光法、光学相干层析成像法,近红外光谱法等光学光谱检测方法的原理、方法、特点以及当前国内外研究现状和进展。从中分析了限制血糖浓度无创检测应用于临床的技术难点问题及未来的研究方向,指出动态光谱方法是无创血糖测量中最有应用前景方法之一。

关键词：无创检测糖尿病血糖浓度光谱检测动态光谱

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近红外漫反射光谱无损检测乳粉蛋白质的研究

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光谱学与光谱分析 2007年第1期27卷 43-45页

作者：常敏褚鹏蛟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

利用近红外漫反射光谱技术对奶粉蛋白质含量的快速无损检测进行了研究。挑选来自国内不同地区的29种奶粉,以化学分析值作参比,采用偏最小二乘回归算法建立奶粉光谱信息和蛋白质含量的定量模型,预测均方根差(RMSEP)为0.687%。采用波长选... 详细信息

利用近红外漫反射光谱技术对奶粉蛋白质含量的快速无损检测进行了研究。挑选来自国内不同地区的29种奶粉,以化学分析值作参比,采用偏最小二乘回归算法建立奶粉光谱信息和蛋白质含量的定量模型,预测均方根差(RMSEP)为0.687%。采用波长选择对模型进行优化后,波长点从1 558个减为11个,大大加快了运算速度,同时还在一定程度上提高了模型的精度。为了减小颗粒大小不均匀和粒子表面非特异性散射的影响,对光谱数据进行了标准正态变量(SNV)变换和多元散射校正(MSC),结果表明这两种方法是有效的,得到RMSEP减小了约37%。研究结果表明,近红外漫反射光谱测定奶粉中蛋白质含量实时、快速,能满足工业过程分析中的测量精度要求,为提高奶粉质量分析水平提供了新的途径。

关键词：蛋白质奶粉近红外漫反射光谱偏最小二乘法

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响应量转换方法测量浑浊介质中成分浓度的可行性研究

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光谱学与光谱分析 2011年第11期31卷 3074-3077页

作者：吕国荣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

研究了基于响应量转换法测量浑浊介质中成分浓度方法的可行性,以Intralipid为研究对象,通过(monte carlo,MC)结合反向倍增法(inverse adding doubling,IAD)算法的模拟实验和双积分球系统结合IAD算法实验的方法,验证了IAD算法和双积分球... 详细信息

研究了基于响应量转换法测量浑浊介质中成分浓度方法的可行性,以Intralipid为研究对象,通过(monte carlo,MC)结合反向倍增法(inverse adding doubling,IAD)算法的模拟实验和双积分球系统结合IAD算法实验的方法,验证了IAD算法和双积分球系统提取散射信息的有效性,并进一步考察了散射系数预测成分浓度的可行性。结果表明,基于响应量转换法测量浑浊介质中成分的浓度有效可行,用散射系数与浓度的线性关系模型预测浓度的相对误差保持在10%以内。

关键词：响应量转换双积分球系统反向倍增法散射

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双光路测量结合净信号处理方法在葡萄糖浓度定量分析中的应用

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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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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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差分吸收光谱反演方法在环境监测系统中的研究

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光谱学与光谱分析 2007年第11期27卷 2367-2370页

作者：张学典黄显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

差分吸收光谱(DOAS)技术在大气/烟气污染物排放环境监测中有广泛的应用。文章首先对这种方法进行了介绍和分析,通过公式推导出被测量气体的差分吸收光谱和参考差分吸收截面光谱所包含的面积具有线性关系,并由此给出了一种新的气体浓度... 详细信息

差分吸收光谱(DOAS)技术在大气/烟气污染物排放环境监测中有广泛的应用。文章首先对这种方法进行了介绍和分析,通过公式推导出被测量气体的差分吸收光谱和参考差分吸收截面光谱所包含的面积具有线性关系,并由此给出了一种新的气体浓度计算方法,即直接用差分吸收面积拟合法代替最小二乘方法,从而避免了光谱不同分辨率、光谱漂移、拉伸或压缩等因素对测量结果造成的误差,同时这种方法具有计算量小和处理速度快等特点。最后,在自行研制的烟气DOAS测量系统上测量了四种浓度的SO2标准气体,实验结果验证了该方法在实验室条件下的有效性。

关键词：差分吸收光谱(DOAS) 环境监测保护吸收截面

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硼酸盐聚合物层数对表面等离子共振谱葡萄糖浓度测量的影响

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光谱学与光谱分析 2013年第1期33卷 142-146页

作者：栗大超杨佳伍鹏朱芮王博林园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

在表面等离子共振谱(surface plasmon resonance,SPR)葡萄糖浓度测量中,引入一种全新的能够特异性吸附葡萄糖分子的硼酸盐聚合物PAA-ran-PAAPBA,实现了葡萄糖浓度的特异性检测。采用层层自组装的方法分别在SPR传感器表面绑定6层和12层... 详细信息

在表面等离子共振谱(surface plasmon resonance,SPR)葡萄糖浓度测量中,引入一种全新的能够特异性吸附葡萄糖分子的硼酸盐聚合物PAA-ran-PAAPBA,实现了葡萄糖浓度的特异性检测。采用层层自组装的方法分别在SPR传感器表面绑定6层和12层硼酸盐聚合物,研究了聚合物层数对葡萄糖浓度测量效果的影响。分别在浓度范围1～***-1(浓度间隔Δ=***-1)、10～***-1(浓度间隔Δ=***-1)、100～1 ***-1(浓度间隔Δ=***-1)内进行实验,实验数据采用二次曲线进行拟合,得到折射率差值ΔRU和葡萄糖浓度之间的拟合度。实验结果显示在前两个较小葡萄糖浓度范围内绑定有12层聚合物传感器的测量效果要明显好于6层聚合物,在第三个较大葡萄糖浓度范围内聚合物层数的影响并不明显,表明在小浓度范围内增加聚合物绑定层数可以改善葡萄糖测量效果。

关键词：葡萄糖浓度测量表面等离子共振硼酸盐聚合物层层自组装

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小波多尺度正交校正在近红外牛奶成分测量中的应用

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光谱学与光谱分析 2008年第4期28卷 825-828页

作者：彭丹徐可欣李晨曦天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

光谱分析中,干扰信号的存在直接影响所建分析模型的质量。基于信号和干扰的不同特性,提出了一种扣除背景和噪声干扰的新方法——小波多尺度正交校正(WMOSC)法。首先将原始光谱进行小波变换(DWT),消除噪声及背景信息,然后采用正交信号校... 详细信息

光谱分析中,干扰信号的存在直接影响所建分析模型的质量。基于信号和干扰的不同特性,提出了一种扣除背景和噪声干扰的新方法——小波多尺度正交校正(WMOSC)法。首先将原始光谱进行小波变换(DWT),消除噪声及背景信息,然后采用正交信号校正(OSC)滤除与待测组分浓度无关的全部信息。与单纯的小波变换及正交信号校正相比,WMOSC能有效地扣除背景和噪声干扰,使模型具有更强的抗干扰能力,提高了模型的预测精度。利用该方法对牛奶样品的近红外光谱进行处理,采用偏最小二乘法建立校正模型,其牛奶中脂肪、蛋白质和乳糖的预测均方根误差(RMSEP)分别为0.1016%,0.0871%和0.1107%。实验结果表明该方法能有效地去除干扰,保留有用信息。

关键词：小波多尺度正交校正干扰扣除近红外光谱

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双频激光回馈位移测量研究

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物理学报 2006年第9期55卷 4704-4708页

作者：毛威张书练张连清朱钧李岩清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出了一种基于双频激光回馈效应的位移测量系统,并在理论和实验两方面进行了研究.实验中对激光器输出功率变化进行了探测,同时对两正交偏振光的光强变化进行了探测.研究发现当被测物体移动时,激光器输出功率受到调制,物体每移动半个光... 详细信息

提出了一种基于双频激光回馈效应的位移测量系统,并在理论和实验两方面进行了研究.实验中对激光器输出功率变化进行了探测,同时对两正交偏振光的光强变化进行了探测.研究发现当被测物体移动时,激光器输出功率受到调制,物体每移动半个光波长时,回馈信号为调制深度相等的两峰,系统分辨率提高了一倍,达到四分之一光波长.当物体运动方向改变时,两正交偏振光的光强变化顺序也随之改变,可以实现物体位移方向的判断.理论分析及模拟结果与实验结果相符合.研究表明该位移传感系统具有结构简单、分辨率高、可判向、测量范围大、可工作于强回馈区等优点.

关键词：激光回馈位移传感自混合干涉双频激光器

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