基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的X射線吸收光譜物質(zhì)識(shí)別方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 12:32
X射線由于其強(qiáng)大的穿透能力和獨(dú)特的物理反應(yīng)機(jī)制已被廣泛應(yīng)用于物質(zhì)識(shí)別領(lǐng)域。X射線透射技術(shù)主要通過(guò)對(duì)被檢測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)成像用于物體的檢測(cè);X射線吸收光譜技術(shù)主要使用同步輻射作為光源,一般用于化學(xué)元素分析。而本文擬使用X射線管作為光源,使用光子計(jì)數(shù)探測(cè)器獲得物質(zhì)的X射線吸收光譜,結(jié)合X射線透射技術(shù)的方法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別。本文比較了各類物質(zhì)識(shí)別方法的優(yōu)缺點(diǎn),詳細(xì)研究了 X射線吸收光譜分析理論。然后基于X射線光譜檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)各種塑料樣本和豬的各種組織樣本進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。分析了各樣本的X射線吸收光譜,發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)具有一定的光譜差異,部分樣本的光譜差異性較小,難以通過(guò)直觀的觀察對(duì)各物質(zhì)的光譜進(jìn)行區(qū)分。物質(zhì)識(shí)別方面介紹和推導(dǎo)了主成分分析法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。使用主成分分析法提取樣本X射線吸收光譜的光譜特征,發(fā)現(xiàn)同一類樣本的光譜特征可以較好的聚類在一起。再建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)光譜特征進(jìn)行識(shí)別,對(duì)15種塑料樣本和6種豬的組織樣本的識(shí)別率分別達(dá)到99.33%和90.22%。實(shí)驗(yàn)證明了使用X射線吸收光譜技術(shù)可以較好的對(duì)物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別,這在醫(yī)學(xué)診斷、安全檢測(cè)、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域都有較好的應(yīng)用前景。
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?X射線波長(zhǎng)在電磁波譜中的相對(duì)位置??
一Zx射線管示意圖
~3X射線光僧
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光譜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 陳思媛,李姝彥,陳春紅,孔佳瑩,王倩,馬思遠(yuǎn),方正. 應(yīng)用化工. 2017(12)
[2]X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王宇,李炯,張碩,馬靜遠(yuǎn),汪麗華,魏向軍,黃宇營(yíng),姜政. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(03)
[3]不同種群蜈蚣草中砷形態(tài)的X射線吸收光譜研究[J]. 萬(wàn)小銘,劉穎茹,雷梅,黃澤春,陳同斌. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(08)
[4]同步輻射XAFS技術(shù)在納米科學(xué)研究中的應(yīng)用(英文)[J]. 孫治湖,劉慶華,姚濤,閆文盛,韋世強(qiáng). Science China Materials. 2015(04)
[5]中國(guó)高能同步輻射光源及其驗(yàn)證裝置工程[J]. 姜曉明,王九慶,秦慶,董宇輝,盛偉繁,程健,徐剛,胡天斗,鄧虎,陳福三,龍鋒利,陸輝華,岳軍會(huì),李春華,孫毅,陳錦暉,董海義,蔡泉,徐偉,李明,常廣才,鄭紅衛(wèi),陶冶,劉鵬,劉景,孫冬柏,黎剛,石泓,曹建社,譚園園. 中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(10)
[6]高能雙能X射線DR成像及物質(zhì)識(shí)別技術(shù)綜述[J]. 陳志強(qiáng),趙眺,李亮. CT理論與應(yīng)用研究. 2014(05)
[7]新鮮宮頸癌組織的拉曼光譜研究[J]. 張海鵬,鄭超,路璐,鄒亞斌,王翠花,徐抒平,徐蔚青,范志民,路來(lái)金,韓冰. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]高分辨透射X射線三維成像在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王紹鋼,王蘇程,張磊. 金屬學(xué)報(bào). 2013(08)
[9]衰減透射法測(cè)量高能X射線能譜[J]. 王毅,李勤,江孝國(guó),李成剛. 強(qiáng)激光與粒子束. 2012(06)
[10]激光誘導(dǎo)擊穿光譜在塑料分類中的應(yīng)用[J]. 劉凱,王茜蒨,趙華,肖銀龍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(05)
碩士論文
[1]基于X射線特性的物質(zhì)識(shí)別方法研究[D]. 張進(jìn).東南大學(xué) 2015
[2]ZD系統(tǒng)X射線透照成像物質(zhì)識(shí)別方法研究[D]. 徐成坤.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3082183
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?X射線波長(zhǎng)在電磁波譜中的相對(duì)位置??
一Zx射線管示意圖
~3X射線光僧
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光譜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 陳思媛,李姝彥,陳春紅,孔佳瑩,王倩,馬思遠(yuǎn),方正. 應(yīng)用化工. 2017(12)
[2]X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王宇,李炯,張碩,馬靜遠(yuǎn),汪麗華,魏向軍,黃宇營(yíng),姜政. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(03)
[3]不同種群蜈蚣草中砷形態(tài)的X射線吸收光譜研究[J]. 萬(wàn)小銘,劉穎茹,雷梅,黃澤春,陳同斌. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(08)
[4]同步輻射XAFS技術(shù)在納米科學(xué)研究中的應(yīng)用(英文)[J]. 孫治湖,劉慶華,姚濤,閆文盛,韋世強(qiáng). Science China Materials. 2015(04)
[5]中國(guó)高能同步輻射光源及其驗(yàn)證裝置工程[J]. 姜曉明,王九慶,秦慶,董宇輝,盛偉繁,程健,徐剛,胡天斗,鄧虎,陳福三,龍鋒利,陸輝華,岳軍會(huì),李春華,孫毅,陳錦暉,董海義,蔡泉,徐偉,李明,常廣才,鄭紅衛(wèi),陶冶,劉鵬,劉景,孫冬柏,黎剛,石泓,曹建社,譚園園. 中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(10)
[6]高能雙能X射線DR成像及物質(zhì)識(shí)別技術(shù)綜述[J]. 陳志強(qiáng),趙眺,李亮. CT理論與應(yīng)用研究. 2014(05)
[7]新鮮宮頸癌組織的拉曼光譜研究[J]. 張海鵬,鄭超,路璐,鄒亞斌,王翠花,徐抒平,徐蔚青,范志民,路來(lái)金,韓冰. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]高分辨透射X射線三維成像在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王紹鋼,王蘇程,張磊. 金屬學(xué)報(bào). 2013(08)
[9]衰減透射法測(cè)量高能X射線能譜[J]. 王毅,李勤,江孝國(guó),李成剛. 強(qiáng)激光與粒子束. 2012(06)
[10]激光誘導(dǎo)擊穿光譜在塑料分類中的應(yīng)用[J]. 劉凱,王茜蒨,趙華,肖銀龍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(05)
碩士論文
[1]基于X射線特性的物質(zhì)識(shí)別方法研究[D]. 張進(jìn).東南大學(xué) 2015
[2]ZD系統(tǒng)X射線透照成像物質(zhì)識(shí)別方法研究[D]. 徐成坤.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3082183
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