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近红外无创血糖测量—信号拾取的理论和实验研究

糖尿病及其并发症已成为严重威胁人类健康甚至生命安全的全球性疑难病症。血糖浓度无创伤检测技术具有无痛苦、无感染危险等优点,对于减轻糖尿病患者的测量痛苦、实现血糖浓度的实时监测和指导临床合理用药,具有非常重要的现实意义。基于此,本课题进行了人体血糖浓度的近红外无创测量方法的系统研究。文中基于皮肤组织各层中的血糖分布特性,提出了利用真皮漫反射光谱测量血糖浓度的方法。通过近似求解半无限介质中的定态漫射方程,分析了血糖浓度分别通过吸收效应和散射效应作用于漫反射光能的机理,推导得出漫反射光能随血糖浓度变化的近似关系式。依据上述测量原理,研制了适用于手掌部位的近红外无创血糖浓度检测系统。提出了拾取手掌真皮漫反射信号的有效方案。使用蒙特卡罗模型分析了手掌漫反射光子的径向分布、在组织内的穿透深度及传输程长的分布规律。并综合考虑真皮漫反射光子的数量及其在真皮层内的有效光程长对于有效真皮信息量的影响因子,求解得到真皮信息载荷量随径向检测距离的分布曲线  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

近红外无创血糖测量—信号构成和拾取的理论及实验研究

糖尿病及其并发症已经成为严重威胁人类健康甚至生命安全的全球性病症。血糖浓度无创伤检测技术具有无痛苦、无感染等优点,对减轻糖尿病患者的痛苦、实现血糖浓度的实时监测具有非常重要的现实意义。基于此,本课题对近红外光谱人体血糖浓度无创测量方法进行了系统研究。从信号来源的角度,首次系统分析了近红外光谱人体血糖浓度测量中光谱信号的构成,并基于自行研制的光谱仪,定量分析了测量过程中的各种噪声对葡萄糖浓度预测的影响。结果表明,测量条件变化导致的噪声对葡萄糖浓度的测量误差起决定作用,基线漂移和热噪声的影响几乎可以忽略。研究了近红外光谱分析中的偶然相关及其对模型的影响,PLS模型产生偶然相关的概率远低于MLR模型,如果以RC 2V 0.8为模型的判断标准,则PLS模型偶然相关的概率可忽略。在离体实验中,随机采样和扣除背景的方法可以避免或降低由于仪器漂移或仪器状态变化引起的偶然相关,而合理的实验设计可以避免成份之间的偶然相关。在活体实验中,偶然相关难...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

基于多光谱信息融合的水质COD预测模型研究

水体中过高浓度的有机物危害巨大,不仅会造成严重的环境污染,而且危害人类身体健康。传统化学法检测水体化学需氧量(Chemical oxygen denmand,简称COD)的步骤繁琐且时效性差,不利于水体中化学需氧量的快速定量检测。光谱法测定COD具有实时、在线、连续监测的优点,能够及时反映水体中有机物含量的动态情况,是一种真正的绿色检测技术。本文以紫外光谱、近红外光谱的微观机制和水质COD光谱检测技术为理论基础,并向其中引入组合权值算法和生成对抗式网络(Generative Adversarial Networks,简称GANs)算法,构建了单一谱源的组合权值COD浓度预测模型和多光谱数据融合GANs算法的COD浓度预测模型,并对比分析了这些模型的预测精度和泛化能力。首先,从研究紫外光谱和近红外光谱产生的微观机理出发,分析了光谱吸光度与COD浓度之间的必然联系;介绍了构建水质COD定量分析模型过程中的光谱预处理算法、特征光谱区间...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《化工管理》2018年31期
化工管理

略论近红外光谱分析技术及其应用

本文介绍了近红外光谱分析技术的工作原理和...  (本文共2页) 阅读全文>>

《现代食品》2018年13期
现代食品

现代近红外光谱方法在食品检测中的应用

本文提出使用近红外光谱分析技术来对食品进行相关的安全检测,该技术有着...  (本文共3页) 阅读全文>>

《广东化工》2018年03期
广东化工

我国近红外光谱分析技术的发展

现代近红外光谱技术主要用于快速、批量、无损分析复杂样品。广泛应用于农业、食品、石化和药物分析等领...  (本文共2页) 阅读全文>>

《光谱学与光谱分析》2018年04期
光谱学与光谱分析

应用近红外光谱技术实现转双价基因(Cry1Ab/Cry2Aj-G10evo)玉米的快速识别

转基因技术在过去的几十年里快速发展,然而此项技术对生态环境、伦理道德等可能带来的影响尚存争议,因此针对农作物的转基因成分检测和鉴别的相关技术研究十分重要。本研究以转双价基因(cry1Ab/cry2Aj-G10evo)玉米籽粒和玉米面粉为研究对象,采用近红外光谱仪采集900~1 700nm波段范围的光谱,结合Savitzky-Golay(SG)平滑算法对提取出的光谱数据进行去除噪声处理。基于全波段光谱和PCA主...  (本文共6页) 阅读全文>>