漫反射光谱测量压力作用下皮肤组织中水含量变化

在体漫反射光谱测量中常采用接触式测量方式,光纤测头压力对测量精度有很大影响.本文基于生物组织固液两相模型,研究了光纤测头压力作用下组织形变和成分变化机理.分别测量生物组织随压力大小和作用时间变化的漫反射光谱,并进行二阶导数处理,根据1 160 nm和1 220 nm两个波长吸收峰变化,得到生物组织中自由水和结合水含量改变,从而得到组织形变过程.实验结果表明,生物组织中的自由水和结合水体积变化与压力大小以及作用时间呈非线性关系,并与生物组织生理状态密切相关.在体光谱测量中应控制光纤测头压力小于200 kPa,以避免组织中结合水转化成自由水.本文的研究结果为漫反射光谱测量部位和测量策略选择提供了参考.     

利用二次曲线拟合的CCD图像亚像素提取算法

在图像测量系统中，测量系统的精度与边缘提取的精度成正比关系，普通算法的精度为像素级，现在最常用的亚像素算法是重心法。本文提出了一种利用二次曲线拟合方法的亚像素边缘提取算法，介绍了算法的推导过程，并给出了实验结果。     

集成光学非球面消球差双凸波导透镜的研制

针对微透镜制作采用的球透镜研磨,多组分玻璃基板离子交换,结晶化玻璃基板光热法,本文提出非球匠消球差双凸波导透镜设计、制备及参数测试方法.该方法根据集成光学原理,研制了一种非球面消球差双凸波哥透镜.该透镜数值孔径大,放大倍数高,接近衍射极限,采用光刻、复制工艺,结构简单,一致性好.实验结幂表明,NA=0.35,β=6.932,光强分布与理论值一致,达到设计要求.     

牛奶主要成分含量近红外光谱快速测量法

本文研究了采用近红外光谱技术检测牛奶中主要成分含量的方法。讨论了采用偏最小二乘法（PLS）建立校正模型过程中数字滤波预处理方法以及利用遗传算法优选波段。牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖等成分含量的测定结果为RMSEP：0．1－0．2g/dl，测量值与浓度参考值具有良好的相关性（相关系数大于0．9），测量重复性变异系数（CV）优于0．02。结果表明，近红外光谱方法可以满足牛奶主要成分的实际测量要求。这些实验研究将为食品的无损、快速检测提供一种新的方法。     

超声波信号参数提取电路设计

本文介绍了超声波信号峰值、速度及相位的检测电路和系统软件流程,并在此基础上分析了提高测量精度的方法。该方法测量精度高、调试方便,能广泛应用于生产、科研等领域中。     

牛奶中主要成分超声特性及温度影响的研究

用超声波测量牛奶中主要成分含量的方法是基于超声特性参数与溶液组分的关系,这种关系还受到温度的较大影响。本实验研究了超声波的速度(衰减)与牛奶中主要成分含量以及温度的关系。结果表明,在温度为30～50℃范围内,牛奶中的声速随温度升高先增加后减小,衰减则随温度升高而增加;在同一温度下,声速和衰减随时间无显著改变。根据实验结果计算出牛奶中脂肪和蛋白质与声速(衰减)之间的关系,为完善检测方法和检测系统提供了参考。     

声光可调谐滤光器分光系统光学特性的研究

对声光可调谐滤光器 (AOTF)及其分光系统的光学特性进行了实验研究 ,提出了提高衍射光谱纯度的有效方法 ,分析了正交双偏振方法和光电结合的调制解调方法 ,并以近红外区域水的吸收峰测量谱图为例 ,对几种分光系统的改进效果与傅里叶变换红外光谱仪的测量效果进行了对比验证。结果表明 ,两种方法均能有效地消除零级光的影响 ,但正交双偏振方法以牺牲光能利用率为代价 ,调制方法能够在不降低光能利用率的情况下提高AOTF分光系统的光谱分辨力和信噪比 ,并可以简化光路结构。     

适合逃逸氨取样测量的新型样品池研究

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)为逃逸氨的在线检测提供了可靠的技术手段,然而现场取样测量需要克服高温、高粉尘及测量滞后性的影响,使得NH3浓度控制在3×10-6左右。采用特殊设计的新型Herriott样品池,具有中空光路、气路带加热的设计结构,能够提高测量的实时性。为了评价样品池的测量精度,分别对浓度为1×10-6到10×10-6的NH3进行检测,采集得到其二次谐波光谱,通过分析吸收峰以及谷值,得到测量结果的拟合曲线,根据光谱曲线的标准偏差得到了样品池的最低检测限为0.22×10-6。结果表明,新型Herriott样品池测量精度高、实时性好,能够满足逃逸氨的取样测量要求,适合在线监测。     

采用近红外光谱技术检测牛奶中脂肪、蛋白质及乳糖含量

利用近红外(NIR)漫反射光谱(1100～1700nm)快速测量牛奶中脂肪、蛋白质和乳糖的含量。采用偏最小二乘方(PLS)回归．建立了测量光谱与牛奶主要成分浓度之间的校正模型,并对其预测重复性进行了研究;进而探讨了非线性校正方法径向基函数网络(RBFN)的可行性,并与PLS线性校正模型进行了对比;探讨了如何提高PLS校正模型预测精度的相关问题。     

基于LabVIEW的水质COD在线快速分析系统

介绍新型基于电化学方法的三电极系统的研制。该系统实现了对COD的在线测量。通过加在电极上的基电流，可以产生出氢氧基氧化剂。电路能够检测电极上的氧化电流，从而采用测量电流的方法，计算污水中的可再生电流可测得其COD值。采用LabVIEW组建友好的人机界面，虚拟仪器技术的应用使系统具有强大的数据采集、存储、信号处理及数据转换的功能。自动测量范围修正功能实现对10～10000mg／L内的COD值的测量。