發(fā)布時間：2025-01-14 06:47

　　光纖拉曼是一種基于拉曼光譜原理的在體實時檢測技術(shù),由于該方法能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式的物質(zhì)成分檢測,同時光纖探針具有柔性特點并兼具質(zhì)量輕,尺寸小等優(yōu)點,因此近年被逐漸應(yīng)用于生物參數(shù)檢測中,尤其在血液檢測和腫瘤組織檢測領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。但由于醫(yī)學(xué)檢測的準(zhǔn)確性要求,生物參數(shù)在體實時檢測存在很多影響測量結(jié)果的因素,其中光纖拉曼探針的設(shè)計和生物參數(shù)拉曼光譜數(shù)據(jù)處理對光纖拉曼技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)檢測的影響尤為明顯。本文搭建了一套光纖拉曼系統(tǒng),并將其與現(xiàn)有商用化便攜式拉曼系統(tǒng)進行比較,同時為了提高臨床環(huán)境下的實時檢測精度,對傳統(tǒng)的拉曼光譜識別算法進行了一系列改進,并通過動物模型實驗和臨床實驗驗證了該系統(tǒng)在體實時檢測的準(zhǔn)確性和可行性。具體工作如下:(1)介紹了光纖拉曼檢測技術(shù)基本概念和發(fā)展趨勢,分析了拉曼光譜預(yù)處理算法中去基線算法和平滑算法,并將Savitzky-Golay平滑算法和非對稱重加權(quán)懲罰最小二乘算法作為本文選用的預(yù)處理算法組合。(2)研究分析了光纖拉曼系統(tǒng)組成及其設(shè)計難點與重點,通過對系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計,搭建了光纖拉曼系統(tǒng),通過對不同乙醇濃度檢測,結(jié)合商用化便攜式拉曼光譜儀,進行了系統(tǒng)比較,驗證了搭建...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1拉曼散射原理示意圖

圖2.1拉曼散射原理示意圖Fig2.1SchematicdiagramofRamanscatteringprinciple根據(jù)拉曼散射原理可知，拉曼頻移與物質(zhì)分子的振動和轉(zhuǎn)動能級有關(guān)。不同有不同振動和轉(zhuǎn)動能級，因而有不同的拉曼頻移。因此，拉曼頻移是表征物質(zhì)振動、....

圖2.2平滑算法效果圖

圖2.2平滑算法效果圖Fig2.2Theresultsofsmoothingalgorithm基線算法采用的基線校正方法為非對稱重加權(quán)懲罰最小二icallyreweightedpenalizedleastsquares....

圖2.3去基線算法效果圖

i是基線和噪聲的存在使得很難找到峰值區(qū)域。因此，在以假設(shè)噪聲在基線下方和上方均等地填充。算法為該區(qū)，以免低估基線。但如果信號遠大于基線，則權(quán)重設(shè)置為分。為了實現(xiàn)這些功能，提出非對稱權(quán)重iw為log(,,),1,iiiiddiiiisticyzmyzw....

圖2.4基于支持向量機的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

測的實際應(yīng)用，需要實時的分析拉曼光譜的類別，準(zhǔn)確的分辨癌組織與癌旁組織，指導(dǎo)醫(yī)生進行手術(shù)。我們提出將深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)算法相結(jié)合，建立了拉曼光譜生物組織分類的深度學(xué)習(xí)模型。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）是一種具有深度監(jiān)督學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由兩個部....

本文編號：4026563