基于中红外和远红外数据融合的油茶籽成熟度鉴别

针对油茶籽采收过程中缺乏判断其成熟度的依据,导致茶油的质量和产量不佳等问题,提出一种基于中红外和远红外光谱数据融合检测油茶籽成熟度的方法。采用傅里叶变换红外光谱仪测试了在不同成熟阶段,不同含油率油茶籽的中红外和远红外光谱数据,利用不同特征提取方法（主成分分析法、连续投影算法、无信息变量消除法）对原始光谱数据进行特征提取,再结合支持向量机算法（SVM）建立了油茶籽成熟度的鉴别模型。结果表明：在中红外波段范围内,采用连续投影算法结合遗传算法优化的SVM模型,获得最优的鉴别精度为93.33%;在远红外波段范围内,利用主成分分析法结合遗传算法优化的SVM模型,实现了96.67%的鉴别精度。将中红外波段数据与远红外波段进行数据融合,结合优化后的SVM算法能将鉴别精度提高到100%。该研究表明,红外光谱技术结合优化后的SVM模型可以实现对油茶籽含油率的精确鉴别,数据融合技术能够有效地增加光谱信息并且去除单一光谱的冗余信息。该结果可为油茶的最佳采摘时间提供参考,并可拓展应用到其他农林产品成熟度的鉴别中。     

红外光谱法测量复热玉米油的吸光度

通过对未加热和反复加热的玉米胚芽油进行红外光谱研究,得到了快速测量复热油吸光度光谱的方法。记录不同加热时刻的同种复热玉米油的傅里叶变换红外光谱,结合红外光谱分析法得出复热玉米油红外光谱特征峰曲线,从而快速、准确地测量复热玉米油的吸光度光谱,同时建立了2920cm^-1处特征峰吸光度与加热时间之间关系的数学模型。此方法可作为市场复热食用油的快速筛查,也可为地沟油检测方法的建立提供依据。     

基于近红外光谱法的棉/氨纶混纺织物纤维含量快速检测研究

为了实现纺织纤维测定的高效化和无害化并将快速检测方法提供给纺织企业、市场监管部门,将281个棉/氨纶混纺样品作为研究对象,分析了样品颜色和织物结构的影响,并采用偏最小二乘法建立了棉/氨纶混纺织物中纤维含量的近红外定量模型.为验证该模型的准确性,对23个棉/氨纶样品进行了预测.通过对该方法与标准方法SN/T 0464-2...     

结合稀疏表示与图像压缩融合的目标检测

针对单光谱图像用于目标检测时信息量不足的缺点,提出了一种可见光图像与红外图像基于压缩域融合检测的方法。该方法首先使用合适的模型构造目标原子,得到超完备字典,再对待测图像在字典上分解所得稀疏系数进行融合,最后通过稀疏度指标对融合系数进行判定,得到目标所在位置。实验结果表明,与单帧图像检测方法相比,该方法使得待检测图像信息更加丰富,提高目标的检测率。     

基于荧光光谱成像与聚类分析的鹿茸鉴别研究

提出应用荧光光谱成像技术对鹿茸饮片进行检测,以期为鹿茸真伪鉴别提供一种快速无损的检测方法。采用凝视式荧光光谱成像装置,对不同来源的13种鹿茸样品进行了荧光光谱成像分析,从各样品的光谱立方体中提取了其特征光谱曲线,并采用欧氏聚类分析方法对特征曲线进行解析。系统所用光源为中心波长254nm的窄带紫外光源,光谱分辨率为5nm,扫描范围为410~670nm,空间分辨率为4 000×4 000。光谱成像检测结果与作为对照实验的性状、显微鉴别结果一致,表明荧光光谱成像法可用于鹿茸的真伪鉴别,且方法简便和客观。     

基于光纤激光器的机动车尾气CO排放浓度检测方法

传统方法检测CO浓度时,对CO分子激发态限值的判断不够精确,导致浓度检测存在一定误差。为此,提出基于光纤激光器的机动车尾气CO排放浓度检测方法。入射具有一定波长的光束,使CO分子对光子进行选择性吸收,得到CO红外吸收光谱,选取一条具有CO光谱特征的谱线,利用光纤激光器进行光谱检测,计算CO谱线特征参数,划分红外光谱,计算红外光谱产生热能,并将热能转换为声波,检测声波信号,通过声传播波动方程计算CO浓度。此次提出方法与三种传统方法进行对比实验,利用可调谐光纤激光器,获取CO吸收峰位置,分别对该位置的CO浓度进行检测,结果表明,当配制浓度和实验温度不同时,此次方法检测误差都要小于传统方法,提高了CO排放浓度检测灵敏度。     

中红外激光器功率稳定器技术

针对中红外光电探测器光谱响应度精确测量时, 要求提高中红外激光器功率稳定度这一问题。提出了一种对中红外激光器功率进行稳幅的方法, 基于声光调制器布拉格衍射原理、采用光反馈闭环控制技术实现了对中红外激器光功率的稳定控制。详细介绍了该方案的光路设计、控制电路原理及控制算法, 在此基础上研制了一种中红外激光功率稳定器。采用该功率稳定器对3.39 m He-Ne激光器的输出光进行了稳幅实验。结果表明, 该装置可将中红外激光器输出功率稳定度从8%提高到0.4%。可很好地满足中红外探测器光谱响应度测试的需要。     

中红外光谱和分层抽样法应用于野生菌的快速鉴别

应用傅里叶变换红外光谱技术结合分层抽样法对4种牛肝菌进行鉴别研究。分别测试了4种牛肝菌99个样品的FTIR光谱,结果表明其主要成分为蛋白质、多糖等物质。它们的光谱特征极其相似,难以从表观上直接对其鉴别,利用分层抽样法对它们原始光谱与一阶导数光谱进行相似度比较,给出的匹配结果表明,原始光谱的匹配结果反映了未知样品鉴别的正确率达到了98%,而一阶导数光谱匹配正确率达到了100%。因此,傅里叶变换红外光谱结合分层抽样可以快速、方便地对不同种野生蕈菌进行鉴别分类,为大型的蕈菌系统正确分类提供了一种潜在的方法。     

基于EMD的红外遥测光谱信号预处理新方法

利用红外遥测光谱仪远距离快速、准确地探测污染气体并给出定性鉴别结果,必须对遥测光谱进行预处理,消除高频噪声和低频基线的干扰,提取出污染气体的特征光谱信号。针对现有方法的不足,提出采用具有自适应特性的EMD方法,对光谱信号进行无参数分解,提取出高频噪声与低频基线,实现了红外遥测光谱的预处理。经过该方法处理,光谱信号全局评估系数RMS1平均值达到0.141,局部评估系数RMS2平均值达到0.182,综合评估系数RMS*平均值达到0.026,明显优于小波方法。实验结果表明,EMD方法用于红外遥测光谱信号去噪与基线校正,算法简单,运行可靠,可使问题得到有效解决。     

基于GLRT的红外多光谱弱小运动目标检测

针对多光谱红外图像序列中未知光谱辐射强度、位置和速度的弱小运动目标检测问题,建立了与之相应的基本框架模型.对于这种含参信号的复合假设检验问题,采用广义似然比检验(GLRT)得到了该问题的检测算子,同时利用速度滤波器组在实际应用中实现了该检测算子.从理论角度估计了该算法的虚警概率和检测概率,并通过计算机仿真验证了上述分析...     

棉涤混合纺织面料含量的近红外光谱检测

文章采用逐步多元线性回归来选择面料吸收光谱1300nm～1800nm的特征波长,就棉和涤纶的混合面料进行含量检测研究。通过计算相关系数,对平滑处理后的吸收数据建立校准方程,棉和涤纶的检测精度为6%。实验表明近红外检测可以用于纺织面料的定性和定量分析。     

纺织混纺面料里纤维含量的红外光谱法测定

利用傅里叶红外光谱仪对棉涤混纺面料进行了衰减全反射实验,采用多元逐步回归法选取了特征波数1000~1400 cm-1来做回归分析,对光谱数据采用中心化和一阶导的预处理方法,建立数学模型,其检测精度达到了较高水平,表明用红外全反射光谱对混纺面料纤维含量的无损测定是行之有效的。     

飞秒激光结合啁啾太赫兹脉冲控制CO分子取向

为了研究啁啾太赫兹脉冲诱导后的CO分子取向,采用刚性转子近似求解含时薛定谔方程的方法,进行了理论分析和数值仿真.为了在较低太赫兹场强时获得较好的取向效果,采用了飞秒激光结合啁啾太赫兹脉冲的方案.结果表明,分子取向程度可增强81%.在有限温度条件下,飞秒激光结合啁啾太赫兹脉冲诱导分子取向的效率随温度的升高而降低;相对于少周期太赫兹脉冲,啁啾太赫兹脉冲有诱导分子取向的优越性.这一结果对提高CO分子取向程度是有意义的.     

场分析法——计算速调管输出回路特性参数的一种新方法

该文结合三维电磁场模拟计算软件ISFEL3D,以电磁场分量为研究对象,通过适当的假设和简单等效,提出了计算速调管输出回路特性参数的场分析法。经理论分析和举例计算表明,场分析法在速调管输出回路计算和设计中可提供间隙阻抗、耦合度、输出腔效率、谐振点及特性阻抗等特性参数。冷测结果与计算结果在趋势上吻合较好,初步验证了场分析法的可靠性。     

地磁场作用下铁路列车感应磁场的影响分析

根据列车对地磁场的影响推导了感应磁场的理论计算公式,介绍了实验观测方法及测试结果。采用回归分析方法和灰色系统方法模拟了远离非电气化铁路无法测定的弱磁信号;拟合与测试相结合得到的结果与理论计算结果相符。     

土壤中红外发射率提取算法研究

基于四步观测法,提出了一种土壤中红外发射率提取方法.该方法利用热红外的ISSTES算法获得土壤热红外的发射率光谱和高精度的土壤温度估值,并将得到的温度估值用于中红外的发射率提取,减少中红外待反演参数.形成多余观测,使用最小二乘方法求解土壤中红外的发射率.重点分析了仪器定标误差和辐射传输方程简化对中红外发射率提取的影响.最后,基于模拟数据给出了中红外部分波段发射率反演误差较大的原因.     

浮游植物荧光特征提取及识别测定技术

为了区分和识别不同门和属的浮游植物,以coiflet2小波函数(coif2)为基函数对4个门类9个属的12种浮游植物的三维荧光光谱进行分解,选取第三层尺度分量作为浮游植物识别特征谱.不同门类和属(种)的浮游植物的特征谱具有明显的特征差异.Bayes判别分析结果表明,此类特征谱对浮游植物在门类层次上的总分类正确率可达99.0%,属层次上的总分类正确率可达97.4%.以聚类分析法确立浮游植物特征谱的标准谱库,以此为基础,利用线性回归法(非负最小二乘法解析)建立浮游植物荧光识别测定技术.该技术对单种浮游植物样品在门类及属层次上的识别正确率均大于98.0%,当加入10%或20%的随机噪声时,在门类及属的层次上的识别正确率分别大于98.0%和85.0%;对浮游植物混合样品中的优势种在门及属的层次上的识别正确率均为100%.     

一种快速有限周期阵列特征模分析法北大核心CSCD

周期特征模分析(PCMA)方法是一种有限周期阵列特征模分析数值算法。该方法使用特征向量在每个阵元上定义若干组全域基函数,然后基于全域基函数得到一个压缩广义特征值方程。利用该方程可实现该阵列的特征模分析。与传统方法相比,该方法未知数量显著减少,节省了存储成本和求解时间。然而,广义特征值方程中的矩阵元素计算涉及二重面积分,非常耗时。文章采用等效偶极矩法计算矩阵元素,避免了二重面积分运算,从而节省了计算时间。数值结果表明新方法的结果与PCMA法以及传统分析法结果吻合很好,验证了所提方法的精度。同时,该方法显著降低了求解时间。     

基于红外热图像的棉花水分胁迫指数高光谱遥感估算研究

分别用Fluke公司生产的红外热像仪和ASD公司生产的非成像高光谱仪获取了棉花在5个生育时期的冠层的红外热图像和反射光谱。对红外热图像进行了技术处理,并根据Jones定义的作物水分胁迫指数CWSI计算了CWSI;利用光谱分析技术确定了反射光谱654 nm和一阶微分光谱738 nm处为CWSI的敏感波段;分别建立了它们与CWSI的线性相关模型方程。经检验,CWSI定量模型方程的估算精度分别为72.4%和80.5%。研究结果表明,用红外热图像技术作为获取作物冠层高分辨率空间信息的手段,可以消除背景干扰因素的影响,从而更精确地计算棉花冠层的CWSI。而与反射光谱相比,棉花冠层一阶微分光谱更适用于对棉花水分胁迫指数CWSI进行实时、动态估算。