基于非接觸式拉曼光譜分析人血與犬血的PCA-LDA鑒別方法
本文選題:人血 切入點(diǎn):犬血 出處:《高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào)》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:將拉曼光譜分析法與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建人血與犬血種屬判別模型,實(shí)現(xiàn)了不同種屬血液樣本的高效無損鑒別.采用拉曼光譜的無損測(cè)試模式對(duì)血液樣本進(jìn)行測(cè)試,考察了抗凝管管材、聚焦位置及曝光時(shí)間等對(duì)血液樣本拉曼光譜的影響,在激發(fā)波長為632.8 nm,光譜掃描范圍為200~1800 cm-1,功率衰減率50%,曝光時(shí)間5 s及累加次數(shù)為2次的優(yōu)化條件下,獲得了無損檢測(cè)條件下的血液樣本拉曼光譜圖.針對(duì)血液樣本組分復(fù)雜、拉曼光譜信號(hào)基底背景高等問題,提出了基于小波變換去噪,進(jìn)行分段多項(xiàng)式基線校正的預(yù)處理方法,有效解決了血液樣本拉曼光譜譜圖的高噪音和基線漂移問題.實(shí)驗(yàn)選擇30例正常人血和33例比格犬血為樣本訓(xùn)練集,5例正常人血和5例比格犬血為測(cè)試集,基于主成分分析法(PCA)聯(lián)合線性判別法(LDA)模型,訓(xùn)練集分類正確率達(dá)到95.23%,盲測(cè)集分類正確率達(dá)90.00%.這種基于非接觸式血液樣本拉曼光譜和PCA-LDA判斷模型的測(cè)試方法在進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫等涉及血液無損鑒別的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和前景.
[Abstract]:Combining the Raman spectrum analysis method with the mathematical statistics method, a discriminant model of human and dog blood species was constructed, and the high efficient nondestructive identification of the blood samples of different species was realized. The blood samples were tested by the non-destructive testing mode of Raman spectroscopy. The effects of anticoagulant tube material, focusing position and exposure time on Raman spectra of blood samples were investigated. Under the optimized conditions, the excitation wavelength was 632.8 nm, the spectrum scanning range was 200 ~ 1800 cm ~ (-1), the power attenuation rate was 50%, the exposure time was 5 s and the cumulative times were 2 times. The Raman spectra of blood samples under the condition of nondestructive testing are obtained. Aiming at the problems of complex components of blood samples and high background of Raman spectrum signals, a pretreatment method based on wavelet transform is proposed to carry out segmented polynomial baseline correction. The problems of high noise and baseline drift of Raman spectrum of blood samples were effectively solved. 30 normal human and 33 Beagle's blood were selected as sample training set. 5 normal human and 5 Beagle's blood were used as test set. Based on the principal component analysis (PCA) combined with linear discriminant method (LDA), The accuracy rate of training set classification is 95.23 and that of blind test set is 90.00. this method based on non-contact blood sample Raman spectrum and PCA-LDA judgment model has been used in import and export inspection and quarantine and other fields involving blood nondestructive identification. Extensive application value and prospect.
【作者單位】: 重慶大學(xué)新型微納器件與系統(tǒng)技術(shù)重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室;重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;重慶大學(xué)光電工程學(xué)院微系統(tǒng)研究中心;重慶大學(xué)軟件學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):21375156) 重慶市科委基礎(chǔ)科學(xué)與前沿技術(shù)重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):cstc2015jcyj BX0010) 國家“八六三”計(jì)劃項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):2015AA021104)資助~~
【分類號(hào)】:R446.1;O657.37
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,本文編號(hào):1597063
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