检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2021年第6期41卷 1821-1827页

作者：孙宁陈俊帆张洁朱永重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

通过真空热蒸镀和高温退火法制备的金属纳米复结构SERS基底因其具有良好的灵敏度,稳定性和均匀性而广泛应用于各种检测领域。石墨烯具有优良的光学特性,化学惰性以及荧光猝灭效应,自被发现以后一直是光学微纳器件中的一大热门材料。石... 详细信息

通过真空热蒸镀和高温退火法制备的金属纳米复结构SERS基底因其具有良好的灵敏度,稳定性和均匀性而广泛应用于各种检测领域。石墨烯具有优良的光学特性,化学惰性以及荧光猝灭效应,自被发现以后一直是光学微纳器件中的一大热门材料。石墨烯还可以有效分离探针分子与基底,优化拉曼光谱质量,因此广泛应用于SERS研究领域。同时石墨烯可以有效隔绝金属纳米结构与空气的直接接触防止金属纳米结构被氧化而失效,也可以催化氧化银的脱氧反应提升SERS基底的稳定性。在石墨烯/金属纳米复合结构SERS基底在制备过程中,受到金属膜的种类、厚度参数、气体种类、退火时间、温度和气压等因素的影响,制备的金属纳米结构形貌存在很大差异。石墨烯的拉曼光谱会因为应力和掺杂导致其拉曼特征峰出现不同程度的增强,移动以及展宽。(1)采用真空热蒸镀法和高温退火法制备石墨烯/银纳米复合结构SERS基底,建立了金属纳米颗粒成型机理的模型,从孔洞形成、孔洞生长、金属纳米岛形成三个阶段分析了金属纳米粒子的成型过程,实验沉积5,10,15以及20 nm的银薄膜,退火后银纳米结构的覆盖率分别为~35.1%,~24.4%,~30%以及~96.0%,在沉积银薄膜样品上使用湿法转移石墨烯,退火处理后发现石墨烯阻止了银纳米岛的形成过程;(2)理论分析了银薄膜厚度、石墨烯覆盖对复合结构的几何形貌、拉曼增强特性的影响,石墨烯由于其具有较高的杨氏模量和表面张力,可以有效抑制退火过程中银薄膜向纳米粒子转变的过程,从而实现对复合结构表面形貌的调控;(3)实验研究了银纳米粒结构形貌对石墨烯拉曼光谱的影响,并理论分析了蒸镀不同银薄膜厚度的样品对石墨烯的拉曼光谱增强,移动以及展宽影响的具体原因。

关键词：表面增强拉曼散射石墨烯退火厚度

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嵌入式粒子群-遗传算法的水质COD检测特征波长优化算法

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光谱学与光谱分析 2021年第1期41卷 194-200页

作者：漆伟冯鹏魏彪郑冬于婷婷刘鹏勇重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

基于紫外-可见光谱法的水质测量中,光谱信号易受到系统噪声干扰、悬浮物散射干扰,且存在信息冗余、多重共线性等特征,导致水质COD测量中特征波长的选取产生较大偏差。因此,提出了基于嵌入式粒子群-遗传(EPSO_GA)算法的水质COD检测特征... 详细信息

基于紫外-可见光谱法的水质测量中,光谱信号易受到系统噪声干扰、悬浮物散射干扰,且存在信息冗余、多重共线性等特征,导致水质COD测量中特征波长的选取产生较大偏差。因此,提出了基于嵌入式粒子群-遗传(EPSO_GA)算法的水质COD检测特征波长优化算法,以提高波长选择精度。为验证检测特征波长优化算法的可行性,采集了某高校池塘水样、生活污水和排水沟水样的光谱数据,利用EPSO_GA算法对预处理后的光谱数据选取特征波长。EPSO_GA算法采用实数编码方法实现了粒子群(PSO)优化算法和遗传(GA)优化算法的统一编码,在PSO算法中更新粒子时嵌入GA算法的选择、交叉、变异等操作,改善了这两种算法各自在光谱波长特征选取问题上的局限性。将EPSO_GA算法选取的特征波长结合偏最小二乘法(PLS)构建了EPSO_GA_PLS的水质COD预测模型,并且与传统的PS O算法、GA算法选取特征波长建立的PSO_PLS、GA_PLS和全光谱构建的PLS水质COD预测模型做了对比。结果表明:与PSO_PLS,GA_PLS和全光谱构建的PLS水质COD预测模型相比,EPSO_GA改善了PSO算法和GA算法在光谱特征波长选择中早熟和收敛速度慢的问题,降低了全光谱构建PLS水质COD预测模型的复杂度,提高了模型的预测精度。基于EPSO_GA算法建立的EPSO_GA_PLS水质COD预测模型,均方根误差降到了0.2123,预测精度增加到0.9993,可以快速定量检测水质COD,为紫外-可见光谱法测COD提供了更好的预测模型。

关键词：紫外-可见光谱法嵌入式粒子群-遗传算法波长特征选择偏最小二乘法化学需氧量

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石墨烯-有序银纳米孔拉曼增强理论分析和实验

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光谱学与光谱分析 2020年第8期40卷 2339-2344页

作者：邢豪健尹增鹤张洁朱永重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

设计了一种可重复使用的石墨烯-有序银纳米孔(GE-AgNHs)基底。采用表面等离子体(surface plasmons,SPs)光刻技术在银膜上刻蚀出均匀的周期性纳米孔阵列;用湿转移法将石墨烯转移至银纳米孔上形成有序石墨烯-银纳米孔复合结构。石墨烯不... 详细信息

设计了一种可重复使用的石墨烯-有序银纳米孔(GE-AgNHs)基底。采用表面等离子体(surface plasmons,SPs)光刻技术在银膜上刻蚀出均匀的周期性纳米孔阵列;用湿转移法将石墨烯转移至银纳米孔上形成有序石墨烯-银纳米孔复合结构。石墨烯不仅提供了分子吸附平台,也作为参考和校准层来提高表面增强拉曼的再现性。银膜暴露于空气中时容易被氧化,石墨烯覆盖于银膜表面可以隔绝空气,从而达到减缓银膜氧化的目的。分别采用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及拉曼光谱表征。从SEM表征结果可以看出银纳米孔均匀分布。通过时域有限差分算法(finite-difference time-domain,FDTD)仿真模拟了不同孔径(220~280 nm)基底的电场分布(|E|)。仿真结果表明:电场强度随孔径的减小稍有增强,在D=220 nm时取得最大电场强度Emax≈11 V·m^-1,计算得到增强因子为~1.46×10^4。实验研究包括:对GE-AgNHs基底本身进行拉曼mapping测试,测试结果表明:石墨烯D、 G和2D峰的RSD值分别为18.3%, 22.1%和19.8%,具有较好的均匀性。采用浓度为10^-8~10^-4 mol·L^-1的结晶紫(crystal violet,CV)溶液进行拉曼测试并定量分析;对10^-8~10^-4 mol·L^-1范围内相对强度k(k=I@1 178/I@2D)进行指数拟合,拟合度R2=97.7%,若忽略10^-4 mol·L^-1的数据,进行线性拟合,拟合度达96.8%。使用10^-12 mol·L^-1的罗丹明6G(rhodamine 6G,R6G)溶液作为探针分子,硼氢化钠溶液作为清洗剂,对GE-AgNHs基底进行SERS重复性实验。从光学显微镜图以及拉曼光谱图中可以看出:清洗前, GE上存在少量杂质;清洗后,得到干净GE拉曼信号。清洗前后均可测到R6G的拉曼信号,表明基底可重复性良好;以773 cm^-1为例,拉曼强度维持50%。

关键词：表面增强拉曼散射表面等离子体石墨烯银纳米孔

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基于紫外吸收光谱的癌细胞模型研究

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光谱学与光谱分析 2009年第9期29卷 2547-2550页

作者：林晓钢潘英俊郭永彩张玮赵一石重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030

细胞周期是生命起源最基本也最重要的过程,是细胞全部生理过程的综合体现,文章从紫外吸收光谱随其细胞周期的变化入手,以一种简单且能准确反映癌细胞的生长变化过程的方式建模。通过人工诱导细胞同步化方法对子宫颈癌细胞进行处理,获取... 详细信息

细胞周期是生命起源最基本也最重要的过程,是细胞全部生理过程的综合体现,文章从紫外吸收光谱随其细胞周期的变化入手,以一种简单且能准确反映癌细胞的生长变化过程的方式建模。通过人工诱导细胞同步化方法对子宫颈癌细胞进行处理,获取了处于G1期、S期、G2期和M期的同步化细胞样品,通过测量这些样品的紫外-可见光光谱,对不同周期细胞紫外-可见光光谱的吸光度随细胞周期中芳香族氨基酸、蛋白质及核酸等物质的变化规律进行了分析。根据细胞周期中不同阶段样品对应紫外-可见光光谱在204和260 nm处的吸光度和时间点的关系,利用分段线性回归法建立了子宫颈癌细胞紫外吸收光谱模型。可对细胞周期进行判断,为对细胞周期进行分析研究提供了新的依据,也为细胞建模提供了新思路。

关键词：紫外-吸收光谱细胞模型细胞周期子宫颈癌细胞

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不同类型银纳米粒子的吸收和拉曼增强特性的关系研究

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光谱学与光谱分析 2021年第6期41卷 1816-1820页

作者：张灿张洁窦心怡朱永重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

一直以来,将纳米结构材料用于其表面增强拉曼散射(SERS)时会先测试其吸收光谱,因为一般研究认为,纳米结构材料产生SERS的原因是纳米结构材料对于入射光的吸收产生了局域表面等离子体共振(LSPR),因此我们常把SERS的增强因子随波长变化的... 详细信息

一直以来,将纳米结构材料用于其表面增强拉曼散射(SERS)时会先测试其吸收光谱,因为一般研究认为,纳米结构材料产生SERS的原因是纳米结构材料对于入射光的吸收产生了局域表面等离子体共振(LSPR),因此我们常把SERS的增强因子随波长变化的曲线等同于吸收光谱曲线。近年来,有学者认为两者之间的联系可能是非常间接的,并且在许多情况下会产生误导。为了能够阐明两个之间的具体关系,考虑到银纳米粒子(AgNPs)以其局域表面等离子体共振而显著提高拉曼散射的能力而闻名,是制备SERS基底的理想纳米材料,我们从实验和理论两个角度研究了三种不同状态的AgNPs中表面增强拉曼散射的增强因子(EF)、吸收光谱以及空间的电场分布。实验上,利用化学还原法制备了银溶胶(Ag-sol),并对Ag-sol做了透射电子显微镜(TEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)以及拉曼的表征实验,统计和计算了银溶胶的EF和吸收光谱。理论上,利用仿真软件COMSOL Multiphysics建立了不同聚合类型AgNPs的仿真模型,模拟计算了与实验相对应的EF随波长变化的曲线以及吸收光谱。结果表明:表面等离子体共振的空间分布对吸收和最大EF值起着重要的作用;具有固定位置的共振吸收峰(第一个峰位)主要受“单颗粒类型”效应的影响,而最大EF处的吸收峰(第二个峰位)由“耦合间隙类型”效应引起的蓝移谐振峰主导,且最大EF值及第二个吸收峰的峰位会随着粒子的间隙、偏振角度等因素而变化。研究表明,AgNps样品的吸收光谱和最大EF曲线之间是部分相关的。

关键词：银纳米粒子聚合体表面增强拉曼散射增强因子吸收光谱

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小口径光纤陀螺快速精密定向测斜研究

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仪器仪表学报 2010年第5期31卷 1126-1131页

作者：任春华潘英俊赵雪江罗浩菱重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室

针对油气井测量所面临的小口径、高温、高冲击等环境挑战,研究了一种应用小口径光纤陀螺和MEMS加速度计构成的新型油气井用快速定向测斜系统,为确保该环境下的测量精度,提出了快速粗测与精测相结合的方法,设计了优化的二位置寻北方案,... 详细信息

针对油气井测量所面临的小口径、高温、高冲击等环境挑战,研究了一种应用小口径光纤陀螺和MEMS加速度计构成的新型油气井用快速定向测斜系统,为确保该环境下的测量精度,提出了快速粗测与精测相结合的方法,设计了优化的二位置寻北方案,通过旋转自动调整测量位置,并用小波滤波对信号进行处理,以实现仪器快速精密定向测斜。论文给出了系统方案、寻北测斜算法和小波滤波算法。测试结果表明:该系统90s定向精度优于±1°,倾角精度达到±0.1°以内,信号传输距离超过9000m。该方案采用了固态结构的惯性敏感器,使系统抗冲击能力大大提高,可靠性增强,各主要指标均优于传统动调式定向仪,非常适合全天候野外作业环境,具有广阔的应用前景。

关键词：小口径快速定向测斜光纤陀螺优化的二位置寻北小波滤波

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基于改进的自适应差分演化算法的二维Otsu多阈值图像分割

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电子与信息学报 2019年第8期41卷 2017-2024页

作者：罗钧杨永松侍宝玉重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室

针对常规最大类间方差法在多阈值图像分割中存在的运算量大、计算时间长、分割精度较低等问题,该文提出一种基于改进的自适应差分演化(JADE)算法的2维Otsu多阈值分割法。首先,为增强初始化种群的质量、提升控制参数的适应性,将混沌映射... 详细信息

针对常规最大类间方差法在多阈值图像分割中存在的运算量大、计算时间长、分割精度较低等问题,该文提出一种基于改进的自适应差分演化(JADE)算法的2维Otsu多阈值分割法。首先,为增强初始化种群的质量、提升控制参数的适应性,将混沌映射机制融入到JADE算法中;进而,通过该改进算法求解2维Otsu多阈值图像的最佳分割阈值;最终,将该算法与差分进化(DE), JADE,改进正弦参数自适应的差分进化(LSHADE-cn Ep Sin)以及增强的适应性微分变换差分进化(EFADE) 4种算法的2维Otsu多阈值图像分割进行比较。实验结果表明,与其它4种算法相比,基于改进JADE算法的2维Otsu多阈值图像分割在分割速度以及精度上均有较明显的改善。

关键词：图像分割最大类间方差法混沌映射改进的自适应差分演化算法

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融入IBN-NET的轻量网络在金属圆柱工件缺陷识别中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2020年第1期32卷 112-120页

作者：罗钧曾伟龚燕峰侍宝玉重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室

金属圆柱工件的缺陷特征容易受到环境光影响,而使用传统卷积神经网络检测金属圆柱工件缺陷,存在网络参数多,运算量大和泛化能力低等问题,难以满足工业现场检测的实时性和高精度要求.针对这些问题,提出一种融入实例-批归一化网络(IBN-NET... 详细信息

金属圆柱工件的缺陷特征容易受到环境光影响,而使用传统卷积神经网络检测金属圆柱工件缺陷,存在网络参数多,运算量大和泛化能力低等问题,难以满足工业现场检测的实时性和高精度要求.针对这些问题,提出一种融入实例-批归一化网络(IBN-NET)的轻量网络模型.在轻量卷积神经网络SqueezeNext的基础上,加入增强泛化能力的IBN-NET,将浅层卷积层后的批标准化(BN)用一定比例的实例标准化(IN)替代,形成网络模型的基础模块;通过组合基础模块,形成改进的网络模型.实验采用具有5类金属圆柱工件缺陷的图像进行对比测试,结果表明,融入IBN-NET的改进网络模型拥有更高的泛化能力,在GTX1080显卡上,改进网络模型仅需0.58 M参数量和5.54 ms的识别时间就能达到95.8%的识别精度.

关键词：实例标准化轻量网络金属圆柱工件缺陷识别

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泄漏声振动传播信道辨识及其在泄漏点定位中的应用

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振动工程学报 2007年第3期20卷 260-267页

作者：杨进文玉梅李平重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室

在基于声振动信号处理的传统泄漏定位方法中,已知振动信号在被测管道中的传播速度是该类方法的应用前提,但在实际检测中发现,该声速很难准确获知。采用盲系统辨识方法估计泄漏信号传播信道响应函数,并从中提取源信号从漏点传播到采集点... 详细信息

在基于声振动信号处理的传统泄漏定位方法中,已知振动信号在被测管道中的传播速度是该类方法的应用前提,但在实际检测中发现,该声速很难准确获知。采用盲系统辨识方法估计泄漏信号传播信道响应函数,并从中提取源信号从漏点传播到采集点的时间信息,从而不依赖泄漏信号传播速度定位漏点。盲辨识中,采用O verlap-Save和相关函数配准原理构建代价函数,解决高阶信道估计和信道间的病态问题;采用遗传算法对多目标函数进行全局最优化,避免梯度算法收敛陷入局部最小点。应用表明,通过泄漏声振动传播信道辨识,在声速未知情况下,泄漏定位平均误差在1 m以内。

关键词：泄漏定位泄漏声振动盲系统辨识遗传算法

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核保局鉴别分析人脸识别算法

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仪器仪表学报 2010年第9期31卷 2016-2021页

作者：辜小花龚卫国杨利平李伟红重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室

针对人脸图像的高维、非线性特性,本文结合核函数和鉴别保局投影分析,提出了一种新的非线性子空间特征提取方法——核保局鉴别分析(kernel locality preserving discriminant analysis,KLPDA)。该算法首先利用核函数将输入空间内线性不... 详细信息

针对人脸图像的高维、非线性特性,本文结合核函数和鉴别保局投影分析,提出了一种新的非线性子空间特征提取方法——核保局鉴别分析(kernel locality preserving discriminant analysis,KLPDA)。该算法首先利用核函数将输入空间内线性不可分的人脸样本通过非线性映射投影到高维特征空间,以增强样本的可分性,然后在该特征空间内通过保局鉴别分析算法寻求保持样本局部近邻结构的鉴别特征。实验结果指出,在ORL和UMIST人脸图像库上KLPDA的识别结果相较于其对应的线性方法(LPDA)分别高出6.16%和3.48%,而相较于其他几种典型的核方法(KPCA、KFDA和KCLPP)的最高识别率也分别高出1.28%和2.60%,验证了本文提出方法的有效性。

关键词：保局鉴别分析核方法子空间方法特征提取人脸识别

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