单积分球测量牛奶光学参数

本文将组织光学应用于牛奶测量,设计了单积分球系统,采取双光路补偿及光源调制的方法以提高系统的信噪比及测量精度,测量得到了牛奶在632.8nm处的光学参数,从而作为进一步研究的依据.     

小波包正交校正法用于近红外光谱的干扰消除

提出了一种扣除背景和噪声干扰的新方法-小波包正交校正法.首先将原始光谱进行离散小波包变换,消除噪声及部分背景信息,然后采用正交信号校正法滤除与分析物浓度无关的全部信息.与单纯的离散小波包变换及正交信号校正方法相比,小波包正交校正法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.用该法对牛奶样品的近红外光谱进行处理,并将扣除干扰后的数据采用偏最小二乘法建立校正模型,其脂肪、蛋白质和乳糖的预测均方根误差分别为0.086 5%、0.093 6%和0.111 5%,实现了牛奶样品常规组分的定量分析,进一步证明这种算法是切实可行的.     

DFB激光器调谐过程的动态线宽特性

为了获取分布反馈(DFB)激光器在调谐过程的动态线宽特性,提出一种基于光纤延时自外差的激光动态线宽测量方法,对于激光器线宽和测量原理做了理论分析.对商品化DFB激光器的实验结果表明:在整个电流工作范围内,激光动态线宽为20.38～4.73 MHz;工作电流为最大电流的0.58～0.66倍时,激光器的动态线宽最窄,激光器动态线宽最佳工作电流为最大电流的0.5～0.8倍.     

血液成分无创光学检测中浮动基准理论的适用性

在浮动基准理论（FRT）应用于血糖无创光学检测研究成果的基础上,进一步研究其在其他血液成分（如胆红素）无创光学检测中的适用性．根据径向检测基准位置存在的条件,经蒙特卡洛模拟的结果表明胆红素测量中难以找到浮动基准位置;而通过研究胆红素与水的置换效应,发现在波长524nm处吸光度值与胆红素的浓度无关,将该波长作为基准波长,实际测量中可以用于去除背景噪声和环境干扰．综合FRT在血糖及胆红素两种不同血液成分中应用的研究结果表明：对于不同检测成分,在相应的检测波段,浮动基准位置和浮动基准波长有一定的特异性,从而进一步完善和扩展了FRT的应用领域．     

采用图像融合技术的多模式人脸识别

利用图像融合技术实现了基于可见光图像和红外热图像相结合的多模式人脸识别,研究了两种图像在像素级和特征级的融合方法.在像素级,提出了基于小波分解的图像融合方法,实现了两种图像的有效融合.在特征级,采用分别提取两种识别方法中具有较好分类效果的前50%的特征进行特征级的融合.实验表明,经像素级和特征级融合后,识别准确率都较单一图像有很大程度的提高,并且特征级的融合效果明显优于像素级的融合.因此,基于图像融合技术的多模式人脸识别,有效的增加了图像的信息量,是提高人脸识别准确率的有效途径之一.     

长光程差分吸收光谱法测量大气SO2浓度研究

差分吸收光谱技术测量空气中痕量气体浓度时,结果准确性受标准差分吸收截面和仪器函数影响.为此,提出采用多种浓度样气计算差分吸收截面的方法,将测得的差分吸收截面应用于实验室SO2样气的测量,得到SO2气体浓度相对误差为1.67％;现场测量大气中SO2气体浓度最大值为66.73ppb,最小值为12.49ppb,日平均浓度为28.2ppb,符合当地实际.实验表明,该方法能够准确测量大气中SO2气体浓度.     

基于近红外光谱对牛奶中掺杂尿素的判别分析

采集40个合格的纯牛奶样品,并配制含有尿素为1～20g/L的40个牛奶样品,研究掺杂尿素牛奶的二维相关近红外特性,在此基础上选择波数4200～4800cm-1为建模区间,采用偏最小二乘法建立定性、定量模型。结果指出通过判别偏最小二乘法可以实现纯牛奶及掺杂尿素牛奶的定性鉴别,判别正确率为100%;掺杂牛奶校正集相关系数R为0.999,交叉验证均方差为0.242,对未知样品集预测相关系数R达到0.999,预测标准偏差为0.57,这表明所建模型具有较好的预测效果。     

基于AIBN材料的微流体驱动用微型正压源

针对本课题组早些时候研制的用于微量组织液透皮抽取的微流控芯片,研究了一种基于偶氮双异丁腈(azobi-sisobutyronitrile,AIBN)热分解产生气体的微型正压源,用于为微流控芯片中微量组织液的收集和输运提供驱动力。将AIBN固定到微型加热器上,微型加热器加热AIBN至70℃即可产生一定的正压力。实验结果表明,设计的微型正压源压力可控、易于制造、体积小,8.7mg的AIBN在900mA加热电流下可产生182kPa的压力,满足对微流控芯片中组织液透皮抽取所需的驱动力。     

对牛奶成分近红外光谱分析方法的研究

研究牛奶成分近红外光谱测量的基本方法,探讨了在用偏最小二乘(PLS)方法建立系统校正模型过程中,采用直接正交(DO)数据预处理方法滤除牛奶漫反射光谱中与待测组分质量浓度无关的干扰信息的可行性,并与多元散射校正(MSC)及二阶微分(SOD)等光谱数据预处理方法进行比较．实验结果表明：相对于DO处理前,PLS模型的实际预测偏差(RMSEP)明显改善,最佳主成分数降低;相对于其他数据预处理方法,DO处理后系统PLS模型的RMSECV及RMSEP相对较低．DO数据预处理方法是近红外光谱分析中,从复杂重叠光谱中提取净信号信息、滤除噪音、进一步改善对原始光谱数据解释的有效途径．     

光激化学发光均相免疫分析的应用动态

光激化学发光均相免疫分析(LOCI)技术,是一种新型的免疫纳米传感技术,它结合了激光技术、化学发光传感技术与免疫分析技术的优点,并以其简单快速、灵敏度高、特异性强、适用面广等优势引起越来越多的关注,成为当今免疫传感检测领域的前沿热点.LOCI技术有效避免了传统免疫分析方法中的洗脱、分离等繁琐步骤,降低了交叉反应的可能性以及背景噪音的影响,显著提高了分析效率和检测灵敏度.LOCI技术在诸多领域的高通量检测和筛选中得到了广泛应用,因此,极有必要对LOCI技术的相关应用及发展趋势进行总结,从而加速其推广应用.本文综述了LOCI技术在生物医学、药物学、食品安全以及检验检疫等领域的应用状况,并根据各自学科发展的不同特点探索了其发展趋势.