提高光譜分析精度的方法及其在舌診中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-10-06 11:47
光譜可以反映被測物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)等信息,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康及其他領(lǐng)域。然而,光譜信號檢測實質(zhì)上屬于微弱信號檢測,在測量中極易受到諸多因素的干擾,如個體差異、儀器噪聲、測量環(huán)境等。因此,抑制這些干擾是提高光譜測量與分析精度的關(guān)鍵。本文針對測量中存在的環(huán)境光干擾、儀器暗電流噪聲,舌診隔離膜光學(xué)參數(shù)不一致性的問題,進(jìn)行如下研究:(1)環(huán)境光和儀器暗電流在光譜測量中的干擾是不可忽略的。本文采用斬波調(diào)制技術(shù),對光源信號進(jìn)行調(diào)制,并提出了一種主頻率成分分析的解調(diào)方法。通過理論分析,證明了該方法的可行性;用脂肪乳-印度墨水-羅丹明B混合溶液模擬生物組織,設(shè)計相關(guān)實驗,驗證了該方法的有效性。結(jié)果表明該方法可以有效的消除環(huán)境光和儀器暗電流的影響,提高光譜測量精度。(2)在斬波調(diào)制技術(shù)中,針對光譜儀積分采樣頻率和相位與光學(xué)斬波器頻率和相位不同步的問題,本文采用MATLAB模擬了光學(xué)斬波器對光譜信號的調(diào)制與解調(diào)過程。獲得了光譜儀采樣率(積分時間)與光學(xué)斬波器斬波頻率之間的函數(shù)關(guān)系,為后續(xù)實驗中相關(guān)參數(shù)設(shè)置提供依據(jù)。(3)為了降低光譜舌診接觸式測量中,隔離膜光學(xué)參數(shù)不一致性對光譜信號產(chǎn)生的影響,本文采...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 光譜分析技術(shù)概述
1.2 光譜分析技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 光譜法舌診的研究意義與現(xiàn)狀
1.3.1 光譜法舌診的研究意義
1.3.2 光譜法舌診的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究目的和意義
1.5 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 光譜分析的基礎(chǔ)理論及其常用的化學(xué)計量學(xué)方法
2.1 光譜分析的基礎(chǔ)理論
2.1.1 朗伯比爾定理
2.1.2 漫反射理論
2.2 光譜結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的分析方法
2.3 光譜數(shù)據(jù)的化學(xué)計量學(xué)方法
2.3.1 建立校正模型的方法
2.3.2 建模結(jié)果評價
2.4 “M+N”理論
第3章 斬波調(diào)制技術(shù)提高光譜測量精度的方法
3.1 引言
3.2 理論與算法
3.2.1 傅里葉變換基礎(chǔ)理論
3.2.2 斬波調(diào)制技術(shù)在光譜儀采集過程中的特殊性
3.2.3 主頻率成分分析的原理與方法
3.3 實驗驗證
3.3.1 實驗樣品的配置
3.3.2 實驗裝置的搭建
3.3.3 實驗結(jié)果與討論
3.4 斬波調(diào)制技術(shù)中光譜儀和斬波器頻率、相位不同步的研究
3.4.1 引言
3.4.2 仿真實驗及結(jié)果分析
3.4.3 小結(jié)
3.5 本章小結(jié)
第4章 覆蓋建模抑制光譜舌診中隔離膜影響
4.1 引言
4.2 隔離膜厚度對光譜影響的理論分析
4.2.1 理論分析
4.2.2 光譜數(shù)據(jù)分析
4.3 實驗驗證
4.3.1 實驗裝置的搭建
4.3.2 實驗步驟
4.3.3 實驗結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高光譜成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉立新,李夢珠,趙志剛,屈軍樂. 中國激光. 2018(02)
[2]拉曼光譜技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷中的研究進(jìn)展[J]. 黃雯雅,金暉,劉璇,姜茜,吳巧,王曉燕. 東南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2017(06)
[3]The thermal and storage stability of bovine haemoglobin by ultraviolet-visible and circular dichroism spectroscopies[J]. Ruchir Bhomia,Vivek Trivedi,Nichola J.Coleman,John C.Mitchell. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2016(04)
[4]基于高光譜技術(shù)的湖泊富營養(yǎng)化綜合評價研究——以貴陽市百花湖為例[J]. 吳廷寬,賀中華,梁虹,楊朝暉,曾信波,劉綏華,陳棟為,焦樹林,李秋華. 水文. 2016(02)
[5]近五年我國近紅外光譜分析技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 褚小立,陸婉珍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(10)
[6]紫外-可見分光光度法在藥物分析中的應(yīng)用[J]. 李蘭英,鄭國金. 中國醫(yī)藥指南. 2013(30)
[7]功能近紅外光譜技術(shù)(fNIRs)臨床應(yīng)用綜述[J]. 錢志余,李韙韜. 生命科學(xué)儀器. 2013(03)
[8]測量模式的演進(jìn)與“M+N”理論的提出[J]. 李剛,李哲,王曉飛,劉桂禮,林凌. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[9]血清膽紅素的近紅外光譜無創(chuàng)檢測[J]. 李剛,李哲,王蒙軍,林凌,張寶菊. 分析化學(xué). 2013(02)
[10]自體熒光技術(shù)在早期腸癌診斷中的應(yīng)用[J]. 劉麗娜,李步洪,謝樹森. 激光生物學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]光譜化學(xué)計量分析方法及其在舌診的應(yīng)用[D]. 李哲.天津大學(xué) 2016
碩士論文
[1]宮頸癌前病變的多尺度高光譜成像[D]. 汪朝健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]利用可見近紅外光譜分析技術(shù)的組織血氧飽和度無創(chuàng)檢測方法[D]. 尤晨昱.浙江大學(xué) 2015
[3]尿液熒光光譜技術(shù)在婦科腫瘤診斷中的應(yīng)用研究[D]. 陸俊.江南大學(xué) 2009
[4]尿液熒光光譜用于糖尿病和膀胱癌診斷的研究[D]. 楊華民.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3686935
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 光譜分析技術(shù)概述
1.2 光譜分析技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 光譜法舌診的研究意義與現(xiàn)狀
1.3.1 光譜法舌診的研究意義
1.3.2 光譜法舌診的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究目的和意義
1.5 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 光譜分析的基礎(chǔ)理論及其常用的化學(xué)計量學(xué)方法
2.1 光譜分析的基礎(chǔ)理論
2.1.1 朗伯比爾定理
2.1.2 漫反射理論
2.2 光譜結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的分析方法
2.3 光譜數(shù)據(jù)的化學(xué)計量學(xué)方法
2.3.1 建立校正模型的方法
2.3.2 建模結(jié)果評價
2.4 “M+N”理論
第3章 斬波調(diào)制技術(shù)提高光譜測量精度的方法
3.1 引言
3.2 理論與算法
3.2.1 傅里葉變換基礎(chǔ)理論
3.2.2 斬波調(diào)制技術(shù)在光譜儀采集過程中的特殊性
3.2.3 主頻率成分分析的原理與方法
3.3 實驗驗證
3.3.1 實驗樣品的配置
3.3.2 實驗裝置的搭建
3.3.3 實驗結(jié)果與討論
3.4 斬波調(diào)制技術(shù)中光譜儀和斬波器頻率、相位不同步的研究
3.4.1 引言
3.4.2 仿真實驗及結(jié)果分析
3.4.3 小結(jié)
3.5 本章小結(jié)
第4章 覆蓋建模抑制光譜舌診中隔離膜影響
4.1 引言
4.2 隔離膜厚度對光譜影響的理論分析
4.2.1 理論分析
4.2.2 光譜數(shù)據(jù)分析
4.3 實驗驗證
4.3.1 實驗裝置的搭建
4.3.2 實驗步驟
4.3.3 實驗結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高光譜成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉立新,李夢珠,趙志剛,屈軍樂. 中國激光. 2018(02)
[2]拉曼光譜技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷中的研究進(jìn)展[J]. 黃雯雅,金暉,劉璇,姜茜,吳巧,王曉燕. 東南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2017(06)
[3]The thermal and storage stability of bovine haemoglobin by ultraviolet-visible and circular dichroism spectroscopies[J]. Ruchir Bhomia,Vivek Trivedi,Nichola J.Coleman,John C.Mitchell. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2016(04)
[4]基于高光譜技術(shù)的湖泊富營養(yǎng)化綜合評價研究——以貴陽市百花湖為例[J]. 吳廷寬,賀中華,梁虹,楊朝暉,曾信波,劉綏華,陳棟為,焦樹林,李秋華. 水文. 2016(02)
[5]近五年我國近紅外光譜分析技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 褚小立,陸婉珍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(10)
[6]紫外-可見分光光度法在藥物分析中的應(yīng)用[J]. 李蘭英,鄭國金. 中國醫(yī)藥指南. 2013(30)
[7]功能近紅外光譜技術(shù)(fNIRs)臨床應(yīng)用綜述[J]. 錢志余,李韙韜. 生命科學(xué)儀器. 2013(03)
[8]測量模式的演進(jìn)與“M+N”理論的提出[J]. 李剛,李哲,王曉飛,劉桂禮,林凌. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[9]血清膽紅素的近紅外光譜無創(chuàng)檢測[J]. 李剛,李哲,王蒙軍,林凌,張寶菊. 分析化學(xué). 2013(02)
[10]自體熒光技術(shù)在早期腸癌診斷中的應(yīng)用[J]. 劉麗娜,李步洪,謝樹森. 激光生物學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]光譜化學(xué)計量分析方法及其在舌診的應(yīng)用[D]. 李哲.天津大學(xué) 2016
碩士論文
[1]宮頸癌前病變的多尺度高光譜成像[D]. 汪朝健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]利用可見近紅外光譜分析技術(shù)的組織血氧飽和度無創(chuàng)檢測方法[D]. 尤晨昱.浙江大學(xué) 2015
[3]尿液熒光光譜技術(shù)在婦科腫瘤診斷中的應(yīng)用研究[D]. 陸俊.江南大學(xué) 2009
[4]尿液熒光光譜用于糖尿病和膀胱癌診斷的研究[D]. 楊華民.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3686935
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