国家自然科学基金(61068002)
- 作品数：8 被引量：35H指数：4
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- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术轻工技术与工程更多>>
- 基于光声光谱联合主成分回归法的血糖浓度无损检测研究被引量：4
- 2016年
- 利用可调谐脉冲激光器激发联合聚焦超声探测器前向探测模式搭建了一套血糖光声无损检测实验装置。为了测试该装置的可靠性,实验中利用532nm泵浦Nd∶YAG调Q脉冲激光器激发不同浓度的葡萄糖水溶液产生实时光声信号;采用脉冲激光在近红外波段1 300~2 300nm内固定间隔波长10nm扫描方式激发不同浓度的葡萄糖水溶液,获取了不同波长下的葡萄糖光声峰峰值,利用差谱方法筛选出了多个葡萄糖的特性波长;然后采用主成分回归算法优选了三个特性波长,并建立了浓度梯度与对应三个优选波长光声峰峰值之间的数学校正模型。实验表明,葡萄糖水溶液的光声信号符合弱吸收介质的柱状光声源模型;利用建立的校正模型对校正集和预测集的葡萄糖浓度预测结果表明,葡萄糖浓度的校正和预测均方根误差均小于10mg·dl^(-1),相似系数为0.993 6。
- 任重刘国栋黄振熊志华
- 关键词：光声光谱无损检测葡萄糖浓度主成分回归
- 基于CCD积分时间自动调节的生化分析仪用分光光度计的研究被引量：2
- 2013年
- 在利用生化分析仪用分光光度计对血液等样品进行分析时,由于样品中不同组分对不同波段的光吸收有所差异,尤其在能量衰减较大和非特征吸收波段表现得更加突出,并且电路中各种噪音和光路杂散光的存在,使得光度测量的准确率降低.本文使用线阵CCD积分时间的自动调节和分段分时采光等优化算法,将强吸收与弱吸收分开曝光,在保证强吸收正常的前提下,自动调整积分时间来增大弱吸收的信号.采用自行研制的基于Czerny-Turner型分光光路和线阵CCD探测的高分辨率生化分析仪作为分光光度计,经实验测试,该方法有效地提高了光度测量的准确度,同时提高了系统的性能和信噪比.此外,该分光光度计系统的光谱测量范围可达300～800nm,波长分辨率优于2nm.
- 任重刘国栋黄振
- 关键词：光谱学分光光度计积分时间线阵CCD
- 一种体相位全息透射式光栅的光谱仪分光系统被引量：7
- 2015年
- 针对平面和凹面反射式光栅型光谱仪分光光路（SLP），存在像差大、谱面平直度差和衍射效率不高等不足，设计了一套基于体相位全息透射式（VPHT）光栅的分光光路。在理论探讨的基础上通过数值仿真模拟了VPHT光栅的衍射效率情况；为了充分验证所设计光路的可行性，实验中通过光谱定标验证了光路的光谱分辨率优于2nm，通过最小二乘线性拟合算法得到定标波长与对应探测像元的校准关系式，对635nm波长采用多次测量取平均值，测试结果表明波长绝对误差为0．37nm，整个定标波长点的均方根误差（RMSE）为0.3nm；另外，使用了多项式拟合算法建立了200-800nm光谱范围内的波长偏移量与对应衍射波长的关系式，能较好地解决分光光路中波长校正的问题。
- 任重刘国栋黄振
- 关键词：光谱学光谱仪分光系统光栅波长校准
- 改进的小波双阈值双因子函数去噪被引量：11
- 2013年
- 针对传统的小波阈值函数在阈值处不连续、小波估计系数存在偏差等不足,导致去噪后的信号产生吉布斯振荡、失真和信噪比(SNR)无法提高等问题,提出了一种改进的小波阈值函数去噪方法。与传统的软、硬阈值和半软阈值等函数相比,该函数不仅在阈值处连续,便于运算处理,而且由于双阈值变量和双可变因子的引入,使得该函数既兼容了传统阈值函数的优点,还可以通过调节双阈值和双因子,来提高实际应用的灵活性。为了验证该阈值函数的优越性,通过仿真实验并对比几种小波去噪方法的信噪比和均方根误差,实验结果表明,经本阈值函数去噪后的信号在平滑度和失真度上有较大改善,相比软阈值函数,信噪比提高了22.2%,均方根误差减小了42.6%。
- 任重刘莹刘国栋黄振
- 关键词：阈值函数信噪比均方根误差去噪
- 一种高性价比小型生化分析仪用分光光度计的研制被引量：1
- 2014年
- 为了克服传统分光光度计中棱镜和凹面光栅等分光器件的光谱分光效率低、分辨率不高和光通量小等缺点,采用平面光栅作为色散器件,采用线阵电荷耦合器件（CCD）结合外设互换（PCI）总线高速数据采集卡作为光谱检测系统,并且利用虚拟仪器技术成功研制了一款高性价比小型生化分析仪用分光光度计,同时自制了一套交叉非对称式（CT）型单色仪作为该分光光度计的分光装置。通过实验证明,该小型分光光度计可以实现紫外和可见光波段吸光强度为1000（a.u.）的探测,光谱测量范围可达300~800 nm,波长分辨率可达1 nm,波长重复性优于0.5 nm,在波长为360 nm处的杂散光小于0.5%,波长准确度优于±0.5 nm。相比其他同类分光光度计,该分光光度计不仅具有后分光、光谱多通道并行分析等优点,同时能优化光路成像系统,提高光谱测量准确度和降低成本。
- 任重刘国栋黄振
- 关键词：光学器件光电子学分光光度计线阵CCD虚拟仪器
- Investigation of glucose concentration measurement based on tunable pulsed laser induced photoacoustic technique被引量：1
- 2013年
- 任重刘国栋黄振
- 关键词：葡萄糖浓度激光脉冲激光诱导可调谐葡萄糖溶液
- 基于单个脉冲激光二极管的快速、便携式、三维可视化光声体成像
- 近五年来,光声成像已广泛应用于脑结构与功能成像、血管网络重构、早期肿瘤诊断、血糖血氧检测、细胞影像计数等领域的科学研究。但为了得到较高的光声激发效率,当前研究普遍采用纳秒级脉宽和毫焦级能量的固体激光器为激发源,如Nd:Y...
- 曾吕明刘国栋黄振任重
- 文献传递
- 基于可调谐脉冲激发的血糖浓度光声无损检测研究被引量：9
- 2016年
- 利用光声技术对血糖浓度无损检测进行了初探，搭建了一套可调谐脉冲激光器激发、聚焦超声探测的光声无损血糖检测系统，采用前向探测模式、前置预放大、GPIB—USB总线传输和LabVIEW软件开发平台，实现了葡萄糖水溶液的光声信号实时采集。实验得到了质量浓度为0～300mg／dL的葡萄糖水溶液的实时光声信号，并在1300～2300nm近红外波段内对不同浓度的葡萄糖溶液进行波长间隔10nm的连续扫描激发，得到不同浓度在不同激发波长下的光声峰峰值。利用差分和一阶导数谱方式得到葡萄糖特征吸收波长，对优选的多个特征波长利用最小二乘拟合算法建立了浓度和光声峰峰值数学校正模型，并对多个特征波长下建立的校正模型进行浓度反演对比，以预测均方根误差最小为标准，筛选出两个浓度预测结果相对较好的特征波长。
- 任重刘国栋黄振
- 关键词：医用光学血糖浓度光声检测均方根误差
- 基于平场全息凹面光栅的舌诊用光谱仪的研制被引量：2
- 2013年
- 由于传统的望舌诊断法过于依赖中医师的经验判断,导致误诊的概率相对较大,而基于图像处理的舌诊法受光源、图像采集设备影响较大,同时对于病理不同而颜色相近的舌象识别率不高。为了克服上述缺点,利用舌光谱的"指纹效应",通过使用光谱法来对不同性状的舌象进行诊断,为了实现这一目标,研制了一款用于舌象诊断的光谱仪,同时为了克服传统分光器件的不足,分光系统中采用了平场全息凹面光栅作为分光器件,能保证系统小型化、光通量利用率提高的同时,改善光谱成像的质量和分辨率。通过系统实验测试,该光谱仪的光谱范围达到340～850nm,分辨率优于2nm,同时通过模拟实验充分验证了该系统的有效性。
- 任重刘国栋黄振
- 关键词：光谱学舌诊光栅光谱仪分光
