空间偏移拉曼光谱分析技术及其在食品次表层检测中的应用 被引量：2

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作者 刘振方 黄敏 +2 位作者 朱启兵 赵鑫 闫胜琪 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1201-1208,共8页

空间偏移拉曼光谱(SORS)是一种应用于浑浊/分层介质深层无损检测的新型拉曼光谱分析技术。分层物质不同深度的拉曼信号随传输距离增加对探测器的贡献产生规律性变化,SORS技术通过采集偏移激光入射点不同距离的拉曼光谱,结合最佳偏移距... 空间偏移拉曼光谱(SORS)是一种应用于浑浊/分层介质深层无损检测的新型拉曼光谱分析技术。分层物质不同深度的拉曼信号随传输距离增加对探测器的贡献产生规律性变化,SORS技术通过采集偏移激光入射点不同距离的拉曼光谱,结合最佳偏移距离信号增强、次表层谱峰识别、次表层信号分离等方法降低表层的干扰,获取纯净的次表层物质拉曼信号,然后借助拉曼的分子特异性实现无损的次表层物质定性和定量检测。介绍了空间偏移拉曼光谱技术的基本概念及测量技术,详细阐述了空间偏移拉曼光谱数据的分析方法及该技术在食品次表层检测中的应用,讨论了空间偏移拉曼光谱技术的限制条件并展望了该领域的未来发展。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱 次表层无损检测 食品品质检测 信号识别 信号分离

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空间偏移拉曼光谱技术及其应用研究进展

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作者 胡仪 钟航 +2 位作者 刘樱 陈骏 陈钧 《光散射学报》 北大核心 2024年第3期271-289,共19页

拉曼光谱技术,作为一种强大的表征分析工具,在各学科领域中均有广泛的应用。然而,一般的拉曼光谱技术缺乏分辨固态材料内部成分的能力,难以有效揭示材料的纵向结构。空间偏移拉曼光谱技术(spatially offset Raman spectroscopy, SORS)... 拉曼光谱技术,作为一种强大的表征分析工具,在各学科领域中均有广泛的应用。然而,一般的拉曼光谱技术缺乏分辨固态材料内部成分的能力,难以有效揭示材料的纵向结构。空间偏移拉曼光谱技术(spatially offset Raman spectroscopy, SORS)作为拉曼光谱技术的创新分支,凭借其无损剖析样品内部结构与成分的独特能力,近年来逐渐受到广泛的关注。本综述系统梳理了近些年SORS技术的研究进展,阐述了SORS技术的原理,介绍了蒙特卡洛方法用于揭示SORS原理的相关研究,并总结了常见的SORS光学几何构型。在应用层面,本综述重点介绍了SORS技术在生物组织、药品和食品以及文物艺术作品等领域的应用研究。通过具体案例,展示了SORS技术在无损检测、成分分析以及结构剖析等方面的实际应用效果,凸显了其在相关领域中的重要价值。最后,结合SORS技术的独特优势以及当前面临的挑战,本综述对其未来应用前景进行了展望。随着技术的不断进步和完善,SORS技术有望在更多领域发挥重要作用,为科学研究和实际应用提供有力支撑。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱 无损检测 结构解析 数据重构 成分分析

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空间偏移拉曼光谱技术的发展及应用 被引量：10

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作者 朱婷 刘洋 +2 位作者 吴军 王恩亮 薛峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期997-1004,共8页

传统拉曼光谱只能探测样品的表层信息,或者只能穿透透明的表层探测样品内部,对多层不透明或不透明包装的样品检测则不适用了,比如搜索隐蔽的爆炸物、识别有包装的假药、无损检测骨骼疾病等。空间偏移拉曼光谱(SORS)技术是一种新型光谱... 传统拉曼光谱只能探测样品的表层信息,或者只能穿透透明的表层探测样品内部,对多层不透明或不透明包装的样品检测则不适用了,比如搜索隐蔽的爆炸物、识别有包装的假药、无损检测骨骼疾病等。空间偏移拉曼光谱(SORS)技术是一种新型光谱检测技术,能够非侵入不透明包装或表层直接获得样品内部深层特征信息,这一技术的出现解决了上述的难题。首先详细介绍了SORS技术的工作原理:其根本原理在于光子迁移理论,其系统激光光源的入射焦点与光谱系统中收集透镜的焦点在待测样品表层空间上偏移一定的距离ΔS。当激光入射到待测样品表层时,表层样品被激发或散射出宽带荧光,其中有一部分散射光将到达样品内部,样品内部深层处产生的拉曼散射光子相比于样品表层的光子在散射过程中更易于横向迁移,经多次散射后返回样品表层被光谱仪器接收系统收集。到达样品内部不同深度ΔH的散射光返回表层后的位置距离激光光源入射点在样品表层上有不同的偏移距离ΔS。当空间偏移距离ΔS=0时,激光光源入射点与拉曼光谱收集点重合,此处激发的光子密度最大,系统收集到的拉曼光谱信号大部分来自样品表层,样品深层拉曼信号被淹没;当空间偏移距离ΔS≠0时,光谱仪器收集到的拉曼光谱信号中来自表层的信号衰减很快,来自样品深层的信号衰减较慢,使得更深层的拉曼散射光子比重变大,从而实现光谱分离,再结合多元数据分析方法可以获得样品内部不同深层次的拉曼光谱,即空间偏移拉曼光谱。该技术具有很好抑制表层物质拉曼光谱和荧光光谱干扰的能力,特别适用于隐蔽在不透明包装材料下的物质拉曼光谱的提取,从而快速、非侵入地对目标物成分进行鉴定。其次介绍了SORS技术的特点。SORS技术是拉曼光谱的衍生技术,具备拉曼光谱技术的制样简单、水分干扰小、样品消耗量小、灵敏度高等全部优点,除此之外,有效抑制荧光、深层检测、非侵入无损检测、远距离检测等特点,这些特点有效提高了拉曼光谱强度,降低用户的检测和生产成本以及提高检测人员的人身安全。同时概述并对比了SORS技术现有的三种工作方式:标准SORS、逆SORS和倾斜SORS。标准SORS技术可进行远距离非接触测量,逆SORS较之标准SORS具有更高的灵敏度和抗光谱扭曲的潜力,而且入射的有效光照面和空间偏移距离ΔS是可控的,避免了样品过热;倾斜SORS具有较高的检测灵敏度,而且实验装置容易实现。然后在大量调研文献的基础上综述了近些年来SORS技术结合其他技术在化工生产、安检、生物医学、考古艺术、食品安全、稽查打假以及国防安全等多个领域的国内外发展和应用。最后指出了SORS技术目前存在的问题并展望了该技术未来的发展前景。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱 深层检测 非侵入检测 化工医疗

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基于逆向空间偏移拉曼光谱分析技术的无损药物检测方法研究 被引量：6

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作者 张旭 王爽 +4 位作者 李洁 秦杰 王凯歌 白晋涛 贺庆丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1472-1476,共5页

发展新型药物检测技术不仅能够杜绝假药对健康和生命的危害,更可以避免假药对社会道德和商业风气等产生不良影响。该研究工作,通过建立逆向空间偏移拉曼光谱(SORS)实验装置,克服了传统拉曼探测深度有限(约几百微米)的应用瓶颈,以无损、... 发展新型药物检测技术不仅能够杜绝假药对健康和生命的危害,更可以避免假药对社会道德和商业风气等产生不良影响。该研究工作,通过建立逆向空间偏移拉曼光谱(SORS)实验装置,克服了传统拉曼探测深度有限(约几百微米)的应用瓶颈,以无损、非接触的方式,克服不/半透明容器光学背景对光谱测量结果产生的影响,实现多种空间偏移量(Δs)条件下,样品特征光谱信息检测与分析,为开发基于逆向SORS技术的新型药物检测方法奠定实验基础。实验装置搭建过程中,采用785 nm半导体激光器与WITec UHTS300型拉曼光谱仪构建逆向SORS光谱分析装置。通过使用准直光束照射锥透镜形成环形激发光斑,并控制锥透镜与样品之间的距离,实现Δs连续可控变化。利用所搭建的光谱检测装置,分别测量聚乙烯方瓶(厚度为1.5 mm)和聚四氟乙烯离心管(厚度为4 mm)内对乙酰氨基酚和甲硝唑的拉曼特征光谱。利用环形光束照射会抑制容器峰强度这一特点,选取容器拉曼特征峰作为标准峰,分别对点光斑(Spot)和环形(Ring)光斑测量结果进行归一化处理,并将其强度相减(Ring-Spot),得到逆向SORS光谱测量结果。实验结果表明,逆向SORS光谱检测方法能够克服表层容器光学背景对测量结果产生的干扰性因素,真实反映不/半透明容器内样品的分子指纹光谱信息。在实验测量范围内,当环形光束半径增大1倍时,聚乙烯方瓶内对乙酰氨基酚拉曼特征峰强度增大6倍,而聚四氟乙烯离心管内的甲硝唑各特征峰强度增强1倍。以上实验结果表明,逆向SORS技术能够准确检测不/半透明容器内,或有漫散射介质覆盖的样品深层化学成分的指纹光谱。通过提高系统信噪比并优化系统结构与功能,在建立小型化、集成化检测系统的条件下,逆向SORS技术可与现有的多种药物检测技术相互补充,发展成一种快捷、准确、操作简便的新型药物检测手段。 展开更多

关键词 逆向空间偏移拉曼光谱技术 药品检测 不/半透明容器 深层成分

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锥形微纳光纤激发相干反斯托克斯拉曼散射光谱研究

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作者 侯铭泽 陈海童 张永宁 《光电技术应用》 2024年第4期6-10,48,共6页

从数值仿真和实验测量方面验证了使用锥形微纳光纤代替聚焦物镜产生相干拉曼散射信号的可行性。通过数值计算以及实验测量分析了超短脉冲在锥形微纳光纤中的传输特性,证明锥区长度为5cm的锥形微纳光纤可以有效保证超短脉冲在其中传输时... 从数值仿真和实验测量方面验证了使用锥形微纳光纤代替聚焦物镜产生相干拉曼散射信号的可行性。通过数值计算以及实验测量分析了超短脉冲在锥形微纳光纤中的传输特性,证明锥区长度为5cm的锥形微纳光纤可以有效保证超短脉冲在其中传输时的时域和谱域特性,并且功率衰减较小,850~1100nm波长范围内的实测插入损耗最大值不超过1.05dB,平均值0.84dB。然后,使用锥形微纳光纤成功探测到环己烷在2853cm^(-1)位置处的拉曼共振峰,证明了使用锥形微纳光纤激发相干拉曼光谱的可行性。使用锥形微纳光纤激发相干拉曼光谱具有信号激发灵活方便,摆脱了传统空间光学的约束,为相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)系统在内窥成像领域和微创检测领域的发展提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 锥形微纳光纤 相干反斯托克斯拉曼散射光谱 广义非线性薛定谔方程 时域展宽 光谱偏移 功率损耗

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基于逆向空间偏移拉曼光谱技术的多层混浊样品深层分析研究

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作者 余凡 李贺平 +3 位作者 赵天煜 梁卓文 赵航 王爽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3456-3461,共6页

空间偏移拉曼光谱(SORS)能够准确、快速、无损检测多层混浊介质样品深层生化构成信息。该研究通过搭建集成化逆向SORS光谱分析装置,在实现逆向SORS和背散射式拉曼光谱两种不同的光谱检测模式的基础上,检测与分析了不同空间偏移量(Δs)... 空间偏移拉曼光谱(SORS)能够准确、快速、无损检测多层混浊介质样品深层生化构成信息。该研究通过搭建集成化逆向SORS光谱分析装置,在实现逆向SORS和背散射式拉曼光谱两种不同的光谱检测模式的基础上,检测与分析了不同空间偏移量(Δs)条件下双/三层组织模型内的深层拉曼光谱信息,并根据几何光学理论和投影测量原理,量化标定了Δs与锥透镜空间位置之间的关系,这为精确控制光谱检测条件提供了保障。为了验证该装置的检测能力,采用由羊肩胛骨/对乙酰氨基酚组成的双层模型和猪皮/硅橡胶/对乙酰氨基酚组成的三层模型,获得不同Δs条件下包含样品表层和深层信息的混合光谱。并进一步对该混合光谱进行面积归一化处理,观察到随着Δs的增大样品表层的拉曼贡献逐渐减小,而第二层以及第三层的拉曼贡献逐渐增大的现象。在此基础上,通过选择模型中每层物质的拉曼特征峰计算其相对拉曼强度,分析研究了相对拉曼强度、空间偏移量与样品厚度三者之间关系,即当Δs增大时相对拉曼强度比值随之增加,这清晰地表明深层物质的拉曼强度增加。然而,在同一Δs条件下,相对拉曼强度随着表层物质厚度的增大而减小。以上实验结果表明,我们搭建的集成化逆向SORS光谱分析装置可从深度达8 mm的生物模型下获取光谱信息,并证明了该装置在经皮无损探测方面的应用价值。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱 逆向空间偏移拉曼光谱 多层组织模型 深层光谱分析

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空间偏移拉曼光谱技术及数据处理方法研究 被引量：3

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作者 李扬裕 马建光 +3 位作者 李大成 崔方晓 王安静 吴军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期71-74,共4页

传统拉曼光谱分析技术在对容器内未知样品进行检测时极易受到容器壁的荧光和拉曼散射干扰,其商业应用往往仅限于透明塑料或玻璃包装的情况。由于光子在介质内部的迁移方向具有随机性,与表层相比内部深层处产生的拉曼散射光子在扩散过程... 传统拉曼光谱分析技术在对容器内未知样品进行检测时极易受到容器壁的荧光和拉曼散射干扰,其商业应用往往仅限于透明塑料或玻璃包装的情况。由于光子在介质内部的迁移方向具有随机性,与表层相比内部深层处产生的拉曼散射光子在扩散过程中更易于横向迁移,因此偏离激光入射点不同距离的拉曼光谱包含了不同深度层的拉曼光谱信息。空间偏移拉曼光谱技术通过将拉曼光收集点偏离激光入射点,能够抑制容器壁的荧光和拉曼散射干扰,从而实现对有色、不透明包装内样品的有效检测。通过设计搭建了空间偏移拉曼光谱实验装置,实现-1.0~10.0 mm偏移距离的可调节。使用青色、不透明的1 mm厚PMMA平板来模拟容器壁,使用碳酸钙(CaCO3)粉末作为内部待测样品。分别采用传统方式(零偏移)和空间偏移方式对容器内样品进行测量。对采集的原始光谱首先进行平均和7阶多项式拟合去除基线(荧光),然后以3个最大特征峰的平均值作为光谱强度的评价指标,对空间偏移拉曼光谱信号随偏移距离的变化规律进行分析,发现:随着空间偏移距离的增大,容器壁的拉曼散射强度快速下降,而内部样品的拉曼散射强度先上升后缓慢下降;对于均匀厚度、各向同性的样品,变化趋势关于零偏移两侧对称,此外光束的斜入射会引起轻微的不对称;在某个偏移距离处样品与容器壁的光谱强度比值达到最大值,存在最优探测偏移距离,对于此次样品其最优偏移距离为1.2 mm。在容器和样品材质未知的情况下,采用比例相减的方法仍可以得到各层干净的拉曼光谱,通过对零偏移和最优偏移处的光谱进行计算,分别得到容器壁和内部样品干净的拉曼光谱,实现对内部样品的有效检测。研究结果在一定程度上证明了空间偏移拉曼光谱技术在不透明、有色容器内样品的检测方面的潜力,为进一步研究空间偏移拉曼光谱技术及数据处理方法提供基础。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱技术 穿透容器检测 光谱解混 无损检测

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空间偏移拉曼光谱信号探测及增强技术 被引量：2

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作者 刘秋实 张晓华 +1 位作者 赵保真 李雨尘 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期214-219,共6页

空间偏移拉曼光谱技术是一种新型拉曼光谱探测技术,具有无损、快速检测不/半透明介质覆盖下隐藏的内层成分的拉曼光谱的优势。文章开展了空间偏移激光拉曼光谱信号探测及增强技术研究,实现了NaNO_3、Na_2SO_4等多种隐藏成分的探测,并基... 空间偏移拉曼光谱技术是一种新型拉曼光谱探测技术,具有无损、快速检测不/半透明介质覆盖下隐藏的内层成分的拉曼光谱的优势。文章开展了空间偏移激光拉曼光谱信号探测及增强技术研究,实现了NaNO_3、Na_2SO_4等多种隐藏成分的探测,并基于该技术现存探测信号微弱有待提高的问题,进行了探测系统的建立及优化,针对信号相对强度随偏移距离、探测深度等重要参数的变化关系进行了分析研究,有效增强了探测信号强度比,为其后续在安检、医疗、生物、考古等方面的应用研究打下基础。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱技术 拉曼光谱 漫散射 无损检测

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逆向空间偏移拉曼光谱技术应用于聚合物材料结构剖析

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作者 胡仪 钟航 +4 位作者 陈骏 刘新艾 邵涛 王雪峰 陈钧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期213-214,共2页

空间偏移拉曼光谱技术[1](spatially offset Raman spectroscopy,SORS)的原理是基于激光照射位置与拉曼信号的收集位置偏移一定的距离。逆向空间偏移拉曼光谱技术[2](inverse spatially offset Raman spectroscopy,Inverse-SORS)是SORS... 空间偏移拉曼光谱技术[1](spatially offset Raman spectroscopy,SORS)的原理是基于激光照射位置与拉曼信号的收集位置偏移一定的距离。逆向空间偏移拉曼光谱技术[2](inverse spatially offset Raman spectroscopy,Inverse-SORS)是SORS技术的一种衍生变体。如Scheme 1所示是一套自搭建的Inverse-SORS系统,激光通过锥透镜形成环形光束照射到样品表面上,并在该环形光束的中心位置收集产生的拉曼信号,可通过移动锥透镜调节样品上环形光束的大小,从而改变空间偏移量(Δs)的大小。在本实验中,测试对象有样品Ⅰ:上层是厚度为0.50mm的PMMA,下层是厚度为0.30mm的PTFE,以及样品Ⅱ:上层是厚度为0.30mm的PTFE,下层是厚度为1.50mm的PMMA;采用波长为532nm的激光为激发光,其功率为50 mW,信号收集时间60s。对于样品Ⅰ的实验结果,从图1(a)中可看出,在偏移距离Δs为1.37mm时可获得几乎纯净的PTFE的拉曼光谱,图1(b)展示了I_(PTFE@731cm^(-1))/I_(PMMA@810cm^(-1))信号强度比值随Δs的变化曲线,反映出随Δs的增加,下层PTFE信号贡献占比增加的规律,但是Δs过大会因为光子迁移距离远而导致其信号强度降低。对于样品Ⅱ,从图1(c)可看出,在Δs为1.37mm时仍然出现明显的上层PTFE的信号,但是,I_(PMMA@810cm^(-1))/I_(PTFE@731cm^(-1))随Δs的增加逐渐增大[图1(d)],表明通过改变Δs,可以凸显出下层PMMA的结构特征。此实验表明了Inverse-SORS技术对聚合物材料纵向结构剖析的可行性。 展开更多

关键词 逆向空间偏移拉曼光谱 结构剖析 PMMA PTFE

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空间偏移拉曼光谱技术应用于材料的深层探测分析

10

作者 胡仪 任永甜 +1 位作者 陈骏 陈钧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期111-112,共2页

空间偏移拉曼光谱技术[1-3](spatially offset Raman spectroscopy,SORS)使得在收集样品深层拉曼信号的同时能有效地消除表层物质信号影响成为可能。本工作采用自搭建的Inverse-SORS系统(见Scheme 1)对多种材料体系进行了结构表征,主要... 空间偏移拉曼光谱技术[1-3](spatially offset Raman spectroscopy,SORS)使得在收集样品深层拉曼信号的同时能有效地消除表层物质信号影响成为可能。本工作采用自搭建的Inverse-SORS系统(见Scheme 1)对多种材料体系进行了结构表征,主要研究了空间偏移拉曼光谱随空间偏移量的变化。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱技术 深层分析 对乙酰氨基酚 PMMA PTFE

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氧气吸收通道的高光谱传感器在轨光谱定标 被引量：5

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作者 高海亮 顾行发(指导) +3 位作者 余涛 谢勇 孙源 郑逢杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期58-65,共8页

通过对760nm氧气吸收特征的分析,构建波段半高宽分别为15、10、5和2.5nm的高光谱传感器模型,提出了四种光谱匹配类型和六种光谱匹配算法.基于MODTRAN辐射传输模型模拟出包含光谱偏移信息的测量光谱与参考光谱,计算出不同匹配类型和匹配... 通过对760nm氧气吸收特征的分析,构建波段半高宽分别为15、10、5和2.5nm的高光谱传感器模型,提出了四种光谱匹配类型和六种光谱匹配算法.基于MODTRAN辐射传输模型模拟出包含光谱偏移信息的测量光谱与参考光谱,计算出不同匹配类型和匹配算法的在轨光谱定标精度.结果表明,采用测量表观辐亮度和参考表观辐亮度作为光谱匹配类型,以相关系数作为光谱匹配算法的光谱定标精度最高. 展开更多

关键词 光谱定标 氧气吸收 光谱匹配 高光谱遥感 光谱偏移

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玉米品种近红外光谱鉴别技术中的参数漂移问题研究 被引量：4

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作者 张丽萍 李卫军 +1 位作者 王平 安冬 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2785-2788,共4页

以13个玉米品种鉴别为研究对象,提出了一种解决光谱仪参数漂移问题的有效方法。使用同一台光谱仪分不同时间重复采集数据,用一天数据建模,其余测试,发现不同时间采集的数据有较大偏移,严重时正确识别率仅为7.69%。为此,提出一种有监督... 以13个玉米品种鉴别为研究对象,提出了一种解决光谱仪参数漂移问题的有效方法。使用同一台光谱仪分不同时间重复采集数据,用一天数据建模,其余测试,发现不同时间采集的数据有较大偏移,严重时正确识别率仅为7.69%。为此,提出一种有监督学习特征提取的多天联合建模方法,首先挑选具有代表性的多个时间段样本数据共同组成建模集,其次采用PLS+LDA特征提取算法,提取出与仪器参数漂移无关的品种特征信息,然后采用BPR方法建立品种鉴别模型。实验结果表明,该方法对于不同时间数据的偏移均能有较好的校正效果,得到较高的识别率和稳定性。 展开更多

关键词 近红外光谱 光谱偏移 偏最小二乘 玉米 品种鉴别

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基于尾焰光谱分布特性分析的高速目标识别系统 被引量：4

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作者 张海馨 张正龙 +2 位作者 李晓奇 孔祥雨 刘智超 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期599-604,共6页

为了实现对高速运动目标的快速识别,设计了一种基于尾焰光谱分布特征分析的识别系统。系统由跟踪成像模块和光谱分析模块组成,跟踪成像模块用于对准目标,光谱分析模块用于目标识别。在此基础上,研究了基于多特征波段峰均值与谷均值比例... 为了实现对高速运动目标的快速识别,设计了一种基于尾焰光谱分布特征分析的识别系统。系统由跟踪成像模块和光谱分析模块组成,跟踪成像模块用于对准目标,光谱分析模块用于目标识别。在此基础上,研究了基于多特征波段峰均值与谷均值比例的区分因子识别算法。该算法设置了有效区分区间,并通过区分因子比例关系实现高速目标的识别。分析了目标高速运动对光谱获取的影响,给出了决定光谱偏移量大小的径向和切向速度的函数关系。实验采用少量火箭弹燃烧部作为被测目标,在距探测系统0.5 km、1.0 km、2.0 km以及4.0 km处分别以10.0 m/s^100.0 m/s的速度进行光谱探测实验。实验结果显示,对于不同速度的被测目标而言,在相等的采样周期内系统检测的光谱分布产生了明显的光谱偏移,但其光谱分布形态基本一致;对于不同测试距离而言,距离越远能量衰减越强,虽然光谱整体振幅差异很大,但光谱形态无明显变化。通过计算相应波段上峰均值和谷均值的区分因子与区分区间的包含关系,完成了对被测目标的有效识别。 展开更多

关键词 高速运动目标 光谱分析 光谱偏移量 区分因子

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探测非透明介质下深层成分的拉曼光谱技术研究 被引量：1

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作者 张晓华 张骥 +6 位作者 张海峰 路建新 孙书营 王雷剑 徐永生 王晓洁 汤秀章 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期518-522,共5页

本文分别采用传统拉曼光谱装置及空间偏移拉曼光谱装置,对不/半透明塑料瓶装的NaNO3粉末进行了测量和对比,并对空间偏移拉曼光谱技术对非透明塑料瓶装介质进行有效探测的作用机理进行了分析。空间偏移拉曼光谱技术突破了传统拉曼光谱测... 本文分别采用传统拉曼光谱装置及空间偏移拉曼光谱装置,对不/半透明塑料瓶装的NaNO3粉末进行了测量和对比,并对空间偏移拉曼光谱技术对非透明塑料瓶装介质进行有效探测的作用机理进行了分析。空间偏移拉曼光谱技术突破了传统拉曼光谱测量技术的瓶颈(探测深度小,不能对非透明介质覆盖下的深层成分进行探测),实现了对非透明介质(不/半透明塑料瓶)中物质成分(NaNO3)的测量和识别。 展开更多

关键词 空间偏移拉曼光谱 不 半透明塑料瓶 深层成分 漫散射

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利用短波红外进行地基CO_2反演的影响因子分析

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作者 霍彦峰 段民征 +3 位作者 蒋哲 梅林 江崟 毛夏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2500-2504,共5页

地基CO2反演的精度决定了对CO2源和汇的认识程度,然而关于地基CO2反演影响因子的研究甚少。基于正演辐射传输模式,分析了气溶胶、光谱偏移、波段选取及光谱响应函数(类型、半宽和截断误差)对地基CO2反演的影响,旨在提高地基CO2反演的精... 地基CO2反演的精度决定了对CO2源和汇的认识程度,然而关于地基CO2反演影响因子的研究甚少。基于正演辐射传输模式,分析了气溶胶、光谱偏移、波段选取及光谱响应函数(类型、半宽和截断误差)对地基CO2反演的影响,旨在提高地基CO2反演的精度。结果表明:(1)当镜头视场角小于1.5°,且气溶胶光学厚度(λ=1.6μm)小于0.5时,气溶胶多次散射的贡献可以完全忽略;(2)光谱的偏移会造成反演结果偏小,反演误差随光谱偏移量非线性增大,且光谱的分辨率越高,光谱偏移的影响越大;(3)不同波段的平均信噪比不同,选择信噪比适中的通道和增强仪器信噪比可以减小噪声对地基CO2反演的影响;(4)光谱分辨率越高,模拟光谱对仪器光谱响应函数的准确度要求越高,高光谱观测时,必须保持环境温度的恒定才能获取高精度的反演结果;(5)光谱分辨率过高时,模拟光谱因串扰作用而失真,提高光谱仪分辨率的同时必须考虑串扰作用的影响。 展开更多

关键词 气溶胶 光谱偏移 仪器响应函数 CO2反演

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新型微结构光纤超声波传感监测系统的设计

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作者 崔建华 闫艳霞 《光通信技术》 北大核心 2015年第2期46-49,共4页

基于新型微结构光纤,采用光纤环形激光器,设计了一个新型超声波传感监测系统。进行了理论分析和实验验证,取得了超声波导致光纤布喇格光栅的相对光谱偏移数据,从激光强度变化对冷腔损耗调制的响应进行检测。

关键词 传感器技术 监测系统 光谱偏移 光纤布喇格光栅

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π相移光纤光栅对超声波致非均匀应变场的传感特性 被引量：1

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作者 安秉文 吴先梅 +1 位作者 李子琪 李斐然 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期119-127,共9页

π相移光纤光栅用于水中超声传感时,超声波沿光纤轴向入射和垂直光纤入射时的传感波形及幅度显著不同。针对这一现象,本文建立了基于光学传递矩阵的光纤光栅声传感理论模型,计算了超声波分别沿轴向和沿垂直方向入射时π相移光纤光栅中... π相移光纤光栅用于水中超声传感时,超声波沿光纤轴向入射和垂直光纤入射时的传感波形及幅度显著不同。针对这一现象,本文建立了基于光学传递矩阵的光纤光栅声传感理论模型,计算了超声波分别沿轴向和沿垂直方向入射时π相移光纤光栅中的非均匀应变场分布,进而分析了光谱偏移,揭示了两种入射角度下π相移光纤光栅的传感特性与声传播导致的应变场分布相关,并通过实验进行了验证。结果表明,两种入射角度产生的不同的非均匀应变场分布对π相移光纤光栅的传感特性影响明显。超声波垂直入射时的传感波形和幅度均优于轴向入射,且π相移处对传感有显著作用。当入射位置远离π相移处时,垂直入射的响应也明显降低。本研究可为π相移光纤光栅超声传感的机理分析提供参考。 展开更多

关键词 非均匀应变场 传感特性 π相移光纤光栅 垂直入射 光学传递矩阵 入射角度 声传播 光谱偏移

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偏振控制锁模光谱边带偏移量的计算及实验验证

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作者 冯杰 徐文成 +4 位作者 叶辉 刘伟慈 罗智超 宋创兴 刘颂豪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1333-1337,共5页

通过对光纤中传输的孤子波演化及其色散波相互作用的动力学方程分析,详细推导了环形腔非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器中色散波与孤子波相互干涉而产生的脉冲光谱边带偏移量的理论计算公式。并将各级边带波长与脉冲中心波长的偏移量... 通过对光纤中传输的孤子波演化及其色散波相互作用的动力学方程分析,详细推导了环形腔非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器中色散波与孤子波相互干涉而产生的脉冲光谱边带偏移量的理论计算公式。并将各级边带波长与脉冲中心波长的偏移量理论值与相应的实验测量值进行了对比,理论值与实验值符合得非常好,其最大误差在4.1%以下。从而解释了在偏振控制被动锁模条件下,环形腔光纤激光器光谱边带产生的原因。 展开更多

关键词 激光器 环形腔光纤激光器 光谱边带偏移量 非线性偏振旋转 非线性双折射

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基于光谱整体形态和局部吸收谷位置的高光谱遥感图像地物识别 被引量：8

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作者 徐元进 胡光道 张振飞 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期868-872,共5页

为了精确识别高光谱遥感图像上的地物,使用交叉相关光谱匹配方法获取光谱整体形态的最大偏移量,通过对比分析吸收谷位置变化获取吸收谷位置的最大偏移量,在此基础上确定吸收谷位置的偏移范围;然后使用穷举法,进行基于整体形态和偏移范... 为了精确识别高光谱遥感图像上的地物,使用交叉相关光谱匹配方法获取光谱整体形态的最大偏移量,通过对比分析吸收谷位置变化获取吸收谷位置的最大偏移量,在此基础上确定吸收谷位置的偏移范围;然后使用穷举法,进行基于整体形态和偏移范围内局部吸收谷位置的识别。在云南中甸普朗斑岩铜矿区的高光谱遥感图像的实际应用表明,该方法的识别结果比仅考虑整体形态的识别结果具有更高的可靠性,能进一步证实识别结果的准确性。 展开更多

关键词 高光谱遥感图像 地物识别 吸收谷位置 光谱整体形态 光谱偏移

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拉曼光谱技术在爆炸物检测中的应用 被引量：18

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作者 姜杰 李明 +1 位作者 张静 高静 《光散射学报》 北大核心 2013年第4期367-374,共8页

随着恐怖活动的蔓延,对爆炸物的检测和溯源变得越来越重要。拉曼光谱能够提供化合物的指纹图谱,是对物质定性分析的有力工具,具有无损、快速、准确度高等优点,近年来在爆炸物检测领域被广泛应用。本文介绍了共聚焦显微拉曼光谱、空间偏... 随着恐怖活动的蔓延,对爆炸物的检测和溯源变得越来越重要。拉曼光谱能够提供化合物的指纹图谱,是对物质定性分析的有力工具,具有无损、快速、准确度高等优点,近年来在爆炸物检测领域被广泛应用。本文介绍了共聚焦显微拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、表面增强拉曼光谱等拉曼光谱技术在爆炸物检测方面的应用及最新研究进展。 展开更多

关键词 拉曼光谱 爆炸物 共聚焦显微拉曼光谱 空间偏移拉曼光谱 表面增强拉曼光谱

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