成分含量近红外快速检测技术及系统的研究

研究了基于声光可调谐滤光器(AOTF)分光原理的成分含量近红外检测技术及其系统组成，重点讨论了采用新颖的光电结合的调制方法提高衍射光的分离纯度和效率，以提高系统的光谱信噪比和光谱分辨率。同时文中介绍了近红外检测技术中不可分割的软件部分——化学计量学建模方法。最后通过对牛奶主要成分含量的实际测量验证了测量方法的有效性，实验结果表明，测量时间为30秒／样品，各成分含量的测量精度和重复性误差均能满足牛奶主要成分的实际测量要求。     

近红外光谱法用于尿液多成分分析

尿液分析在临床检验中是一个重要的检测项目 ,红外光谱法的应用将可实现无试剂的尿液快速分析。介绍了采用光谱法对尿液样品主成分进行的近红外分析 ,实验中对最佳光程长作了选择与计算。实验结果证实了近红外光谱法用于尿液临床分析的可行性及优越性。     

基于功能近红外光谱的多生理脑力疲劳检测

脑力疲劳会引起人机系统绩效下降甚至引起安全事故,因此实时检测疲劳状态具有重要意义。虽然关于脑力疲劳检测的研究较多,但仍未有统一生理标准。由于疲劳的复杂性,多生理检测法已经成为一种趋势,但是会增大设备复杂度。功能近红外光谱能够通过测量人大脑皮层的血氧活动而间接反映脑认知功能,近红外信号中的心动和呼吸信号属于生理活动的敏感信息,但是常被作为干扰去除,因此造成了信息丢失。为增强近红外的生理信息含量并建立多生理疲劳检测模型,从近红外信号中提取出心动和呼吸作为新的敏感特征,并结合均值斜率等常规特征构建基于支持向量机的脑力疲劳检测模型。研究采用60 min 2-back任务诱导疲劳状态,利用近红外测量了15名被试包括前额(PFC)共计10个通道的脑皮层近红外信号。研究结果证实了提取出的心动和呼吸特征对疲劳敏感,且增大了疲劳识别的准确性(84%→90%)。因此,所建立的模型能够有效地检测脑力疲劳并且降低了多生理脑力疲劳检测设备的复杂度。     

近红外光谱快速测定调合食用油成分含量可行性研究

针对市场食用油掺假现象,对近红外光谱快速测定食用油成分含量快速测定可行性进行研究。实验使用花生油和大豆油配制二元食用油调合油,使用花生油、菜籽油和大豆油配制三元食用油调合油。研究结果表明,二元调合食用油成分测量偏差为0.36%,三元调合食用油成分测量偏差为0.69%～0.83%,说明近红外光谱快速测定调合食用油成分含量是可行的。     

近红外光谱技术检测牛奶中脂肪及蛋白质含量校正模型的建立

为实现牛奶成分的快速检测,研究了近红外光谱法在牛奶主要成分分析中的应用,重点对比了不同近红外区域的检测结果。研究中利用偏最小二乘法(PLS)建立校正模型,探讨了不同光谱区域和数据预处理对模型准确性的影响。模型结果表明在长波段(1700nm~2500nm)检测牛奶中脂肪及蛋白质含量的准确性最高。     

鲜猪肉水分近红外光谱在线检测方法研究

本研究目的在于应用近红外光谱技术对冷鲜猪肉深层水分含量进行在线检测方法研究。根据稳态空间分辨光谱技术设计了具有多个检测器的传感器,以750nm、805nm、850nm和970nm的LED作为光源,检测器距离为30-48mm之间,用于检测肉块样品一定深度和范围内的水分含量,从而为无损、快速地给出鲜猪肉水分含量提供一种可靠方法。实验中针对猪背最长肌进行检测,获得184个样品,其水分含量在71%-78%之间,采用多元校正预测模型计算肉块水分含量。所建模型相关系数（r）为0.783,呈显著相关,建模集标准残差（RMSEP）为0.988,验证集标准残差（RMSEP）为1.037。由此得出结论,在短波近红外范围内,利用稳态空间分辨光谱技术能够对猪肉水分含量进行在线检测。     

近红外光谱法尿液多成份分析

尿液分析在临床检验中是一项重要的检测项目，红外光谱法的使用将实现无试剂的尿液快速分析。本论文叙述了应用光谱法进行近红外分析，实验过程中进行了最佳光程长的选择与计算，对尿液样品进行了主成份分析。证实了光谱法用于尿液临床分析的可行性及优越性。     

国产便携式近红外药品分析仪原理及其应用

介绍了一种国产便携式近红外药品分析仪的原理、设计方法、软件编程以及在药品生产检测中的实际应用;并阐述药品检测中的定性和定量分析方法,重点介绍药品生产过程中原材料的定性分析和数据库建立,药品主成分含量分析、含水量分析及其测量条件,最后给出测量参数和实测数据.结果表明,该仪器设计合理,软件操作方便,重复性好,可用于药品原材料快速检测和生产质量监控.     

双探测器结构的近红外光谱仪的研究

目的：为了提高近红外光谱探测信号的稳定性,研制了双探测器结构的滤光片型漫反射近红外光谱仪。方法：首先单色光被分束镜分成两束,一束光直接被一个探测器接受,另一束光经过积分球后照射到样品上,样品的漫散射光被积分球上的另一个探测器接受,然后将两个探测器的测量值相比较,最后计算出样品的吸光度。结果：应用该仪器检测了漫反射标准板的漫反射率,测量值与标称值的相关系数平均为0.995,标准偏差平均为0.01。另外使用该仪器测定了奶粉、牛奶及酱油的相关成分含量,近红外光谱与奶粉的蛋白质脂肪含量的相关系数高于0.9,与酱油及原奶的相关成分含量的相关系数高于0.8。结论：检测结果说明,自制双探测器结构的滤光片型近红外光谱仪可以获得样品的正确漫反射率,同时可以用于食品的成分分析。     

基于近红外波长组合快速检测油页岩含油率

为实现油页岩含油率的快速单点测量,研究了基于近红外波长组合的油页岩含油率快速检测方法。以高岭土与机油混合的模拟样品为研究对象,利用便携式近红外光谱分析技术,研究了近红外波长组合选择方法。该方法采用自制的便携式光谱仪获得全光谱反射率数据,结合微分和多元散射校正数据处理及相关系数法进行波长初步筛选,将组合生成算法与留一交互校验多元线性回归(MLR)建模相结合,确定最佳波长组合,并用MLR建模对单点测量获得的最佳波长组合光谱数据进行了实验验证。结果表明:最佳波长组合为1 644,1 720,2 210,2 260nm,30个建模样品的校正集和预测集的决定系数为0.995 4和0.997 7,11个验证样品的验证集的决定系数为0.990 1。该方法为研制基于单点测量的油页岩含油率快速检测光谱仪提供了基础。     

中红外衰减全反射法用于尿液成分检测

本文中采用中红外衰减全反射光谱法进行尿液中主要成分的快速、无试剂检测。对单质成分及尿液样品的光谱进行了相应分析,采用偏最小二乘法建立了中红外光谱信息与葡萄糖及白蛋白成分含量间的定量校正模型,并采用遗传算法进行了模型的优化。葡萄糖的预测精度(RMSEP)达到28.57mg/dL, 白蛋白的RMSEP达17.89mg/dL,表明该方法可逐步代替传统方法用于临床检测。     

人工神经网络-近红外光谱法测定桉树中综纤维素的含量

采用近红外光谱技术结合广义回归神经网络(GRNN)建立测定桉树中综纤维素的定量分析模型。以72个桉树样品作为实验材料,对光谱数据进行平滑、求导、压缩以及归一化,用桉树的近红外光谱数据建立广义回归神经网络模型.预测模型的预测均方根误差为0.0198。结果表明,该方法测量比较准确,可以用于桉树中综纤维素含量的预测。     

基于滤光片型NIR光谱仪快速测定完整大豆蛋白含量的研究

采用滤光片型近红外光谱分析仪对来自全国各地的38个完整颗粒大豆样品中蛋白质的含量进行快速测定的研究,根据凯氏定氮法测得蛋白质含量,运用偏最小二乘法(PLS)建立完整大豆的蛋白质校正模型,其校正相关系数0.935,预测相关系数0.946,最大相对误差为2.47%,平均相对误差1.36%,预测均方差0.59,试验证明该滤光片型近红外光谱仪快速检测完整大豆的蛋白质含量具有较高的检测精度,能满足生产、加工及流通等环节快速检测蛋白质含量的需要。     

近红外光谱分析烟叶中的多酚类物质

多酚类物质是烟叶香气产生的重要前体物质。采用近红外光谱结合偏最小二乘算法建立了烟叶中总多酚含量的回归模型。采用建立的模型对检验集进行预测,预测集决定系数R2为0.8671,模型误差SEP为1.4287。结果表明近红外光谱分析技术可以成功应用于烟叶中总多酚含量的检测。此外,为消除烟叶近红外光谱中无效波长变量,采用无消息变量消除算法对所建近红外模型进行优化。结果表明采用该算法后,剩余变量数得到减少,模型维数显著降低,预测性能有所提高。     

用于食品成分分析的双探测器近红外光谱仪

研制了双探测器结构的滤光片型漫反射近红外光谱仪.用分束镜将单色光分成两束,一束光直接被一个探测器接收,另一束光经过积分球后照射到样品上,样品的漫散射光被积分球上的另一个探测器接收.将两个探测器的测量值相比较,计算出样品的吸光度.应用该仪器检测了漫反射标准板的漫反射率,测量值与标称值的相关系数平均为0.995,标准偏差平均为0.01.另外,使用该仪器测定了奶粉、牛奶及酱油相关成分含量,近红外光谱与奶粉的蛋白质和脂肪含量的相关系数＞0.9,与酱油及原奶的相关成分含量的相关系数＞0.8.检测结果表明,自制的双探测器结构滤光片型近红外光谱仪可以准确获得样品的漫反射率.     

国产光栅型近红外仪器上建立稳健性数学模型的方法研究

近红外光谱分析必须依靠相应的数学模型。建立稳健性数学模型是近红外光谱分析技术的关键。本文基于国产光栅漫反射型近红外农产品品质测定仪,通过对影响近红外模型稳健性的仪器测量参数,装样参数,环境参数,样品参数和数据处理参数的研究,建立了云南优质烤烟稳健性模型,研究总结了近红外稳健性模型的建立方法。     

人体无创血糖检测技术

无创血糖检测技术具有无疼痛、无感染、测量简单、测量速度快等优点,能有效地满足糖尿病人实时、频繁监测血糖浓度的需要,是血糖检测技术发展的方向.本文介绍了人体无创血糖检测各种技术的原理、特点及研究进展.指出近红外无创血糖检测是最有前景的无创血糖检测方法之一,是无创检测技术研究的热点.     

近红外成分含量分析仪的研制

基于近红外检测技术 ,研制了近红外成分含量分析仪。该仪器的工作波段在1 1 0 0～ 1 70 0nm ,可以对样品进行定性和定量分析 ,检测过程快速、高效、环保 ,它不仅可以应用于实验室分析 ,而且适用于现场快速检测和实时在线分析 ,本文对仪器的结构、组成及性能进行阐述 ,并给出仪器稳定性和测量精度的实验验证结果     

微型近红外光谱仪的软件开发与实验

在LabVIEW平台上对MicroNIR-1700微型近红外光谱仪开发了便携式近红外光谱检测系统。利用LabVIEW结合数据库开发的光谱仪测量分析处理程序,实现了光谱仪控制、样品指标测量、样品信息管理和系统使用权维护等功能。光谱的重复性试验和幸水桃的可溶性固形物含量实测试验表明,光谱仪在波长1000~1600nm范围内具有较高的重复性,实测试验中定标模型的校正集和预测集的相关系数r分别为0.902和0.867,均方根误差RMSECV和RMSEP分别为1.091,1.158,系统能满足一般实际应用的需求。     

非破坏评价西红柿的营养成分──蔗糖、葡萄糖、果糖的近红外分析

本文探讨了用近红外光谱法非破坏检测西红柿中蔗糖、葡萄糖、果糖等三种组分的可行性。采用一阶导数来处理光学数据，分别筛选出９９４ｎｍ，９９０ｎｍ，９３４ｎｍ代表西红柿中蔗糖、葡萄糖、果糖的特征波长，经多元线性回归分析，与ＨＰＬＣ法相比，其复相关系数分别为０９９２０、０９７２０、０９７８８，０９８９７对４０个预测样品的检验误差为００２０、００４０、００２２结果表明ＮＩＲ光谱法在实际应用中可满足完整西红柿中三种糖分的测定精度