基于独立组分分析和BP神经网络的可见/ 近红外光谱稻谷年份的鉴别

建立了一种基于独立组分分析的可见/近红外光谱反射技术快速鉴别稻谷年份的新方法.首先用独立组分分析方法获取不同年份稻谷的可见/近红外光谱载荷图,将载荷图中相关性最大的波段(特征波段)作为人工神经网络的输入建立稻谷年份的鉴别模型.每个年份40个样本,3个年份共120个样本用来建立BP神经网络模型,剩余的3个年份各20个样本用于预测.预测的结果表明,准确率达到100%.同时通过独立组分分析,得到了稻谷主要成分对应的敏感波段.说明本文提出的基于独立组分分析的方法具有很好的鉴别效果,为稻谷的年份鉴别提供了一种新方法.     

基于太赫兹超材料技术低浓度莠去津的快速检测

除草剂不恰当的处理会导致土壤、水和空气的污染,并且会通过环境进入食物链,影响人体健康.莠去津作为常见的除草剂,在世界范围内的水环境中经常被检测到.目前常用的检测方法主要依赖于大型仪器,一般需要复杂的预处理,并且对操作人员的技能要求较高,难以普及.随着光学材料的发展,太赫兹超材料技术如今已扩展到越来越多的领域,常用于识别...     

基于PCA-SVM融合离子迁移谱与拉曼光谱的毒品鉴别方法

光学检测的指纹图谱具有专属性强、稳定性好、重现性好的特性。通过离子迁移谱毒品探测仪(IMS)与易制毒化学品拉曼快速检查仪分别采集离子与拉曼光谱的双谱图数据,然后将两个谱图进行创新数据融合后,结合主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)分类法对毒品进行鉴别。实验结果表明,融合后的数据相较于分别用单谱图数据进行鉴别,有效提高了对毒品的识别率和准确性。为鉴别毒品提供了一种安全、快速、可靠的新分析方法。     

重金属溶液中微藻物质光谱变化的研究

针对传统水体重金属检测方法存在样本预处理耗时、成本高等问题,提出了一种基于太赫兹、远红外光谱技术对物质的指纹谱识别能力的斜生栅藻的光谱检测方法。根据微藻在吸附水体重金属后其主要成分含量会发生变化的特性,采用傅里叶红外太赫兹光谱仪采集了微藻在重金属Pb~(2+)浓度分别为0 mg/L、0.005 mg/L、0.010 mg/L、0.020 mg/L、0.050 mg/L的溶液中,吸附10 min后,在1～20 THz范围内的光谱信号。利用藻样在太赫兹和远红外范围内特征峰处的吸光度值判断水体的污染程度。通过偏最小二乘(PLS)研究了不同质量浓度重金属溶液下的藻体样本是否能被区分开。实验结果表明,不同重金属质量浓度下的微藻存在差异,为水体重金属质量浓度的实时监测提供了参考。     

可见／近红外光谱预测杨梅汁酸度的方法研究

针对可见/近红外光与杨梅汁酸度存在非线性相关的特点,提出了应用偏最小二乘(PLS)法预测线性部分和人工神经网络(ANN)预测非线性部分,结合两种方法综合预测杨梅汁酸度值,通过比较,r RMSEP,B ias的值来检验该方法.其中PLS模型用于寻找与杨梅汁酸度值有关的敏感波段,预测杨梅汁酸度的线性部分,将这些敏感波段对应的光谱吸光度值作为人工神经网络的输入,并将杨梅汁酸度的实际测量值减去PLS模型校正值,获得的差额部分作为神经网络的输出,建立一个差额神经网络预测杨梅汁酸度的非线性部分.46个样本用于建模,30个样本用于预测.结果表明该方法对样本的预测相关系数r=0.939,RMSEP=0.218,B ias=-0.121,好于只使用PLS模型的相关系数r=0.921,RMSEP=0.228,B ias=-0.132.     

基于超材料的太赫兹技术检测蔬菜中的水胺硫磷

水胺硫磷作为一种高效广谱农药常用于蔬菜害虫防治，但其高毒性、易残留的特点对人体健康构成巨大风险，为此本文提出利用基于超材料的太赫兹技术检测蔬菜中低质量浓度的水胺硫磷。根据开口谐振环原理设计了一款高性能超材料，其品质因数Q达到65。通过测试白菜叶中不同质量浓度水胺硫磷在超材料下的太赫兹频谱，建立了谐振峰频移量与质量浓度的指数拟合模型，其决定系数R²达到0.99765，实验检测质量浓度最低至0.00087 mg/L。相较于传统方法，超材料结合太赫兹技术不仅具有更低的检测限还简化了预处理环节。因此本文提出方法可高效、快速地检测蔬菜中低质量浓度的水胺硫磷。