本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜體系拉曼光譜定量分析中的多尺度建模方法

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【摘要】：對(duì)復(fù)雜體系中的多組分進(jìn)行快速無(wú)損檢測(cè),一直是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)之一。在各種檢測(cè)技術(shù)中,拉曼光譜技術(shù)以其特有的高靈敏、高速、無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),成為眾多領(lǐng)域最優(yōu)選的信息源頭科技之一。然而對(duì)復(fù)雜體系的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行分析時(shí),其分析結(jié)果不僅取決于待測(cè)組分濃度,還受光譜干擾、非線性效應(yīng)、樣品波動(dòng)性等因素的影響。此外,拉曼光譜信號(hào)還受熒光的巨大干擾,相關(guān)干擾因素的疊加使得拉曼光譜信號(hào)解析難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它光譜技術(shù),導(dǎo)致了近年來(lái)拉曼光譜定量分析技術(shù)停滯不前。因此,迫切需要發(fā)展新型算法,以準(zhǔn)確提取拉曼光譜中的微弱非線性本征信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜體系多組分的快速無(wú)損檢測(cè)。本文擬發(fā)展多尺度建模新方法,嘗試從復(fù)雜、變動(dòng)的拉曼光譜信號(hào)中準(zhǔn)確提取微量成分信息,進(jìn)而解決拉曼光譜技術(shù)中建模困難的問(wèn)題。為驗(yàn)證算法的有效性,我們將算法應(yīng)用于血清常規(guī)成分分析和玉米光譜模型的傳遞,結(jié)果表明,多尺度建模方法顯著提高了光譜分析精度以及穩(wěn)健性,不僅適用于拉曼光譜數(shù)據(jù)處理,還適用于近紅外數(shù)據(jù)處理,說(shuō)明該方法具備良好的自適應(yīng)性。圍繞復(fù)雜體系光譜數(shù)據(jù)的多尺度建模,論文研究分成以下幾個(gè)部分:1.綜述了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以復(fù)雜體系分析為背景,詳細(xì)闡述了定量分析方法的重要性,并對(duì)拉曼光譜檢測(cè)以及多尺度建模技術(shù)進(jìn)行綜述,提出兩者結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。2.詳細(xì)分析多尺度建模技術(shù)的基本概念與原理,并深入探討拉曼光譜的信號(hào)特征,明確多尺度建模技術(shù)與拉曼光譜信號(hào)之間的契合點(diǎn),從理論上闡述了多尺度建模的具體流程,明確其在拉曼光譜分析中的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而為后續(xù)應(yīng)用提供理論支撐。3.深入探討多尺度建模對(duì)模型本身的改善作用。使用本實(shí)驗(yàn)室自主搭建的拉曼光譜檢測(cè)平臺(tái),收集血清拉曼光譜。然后應(yīng)用多尺度建模方法對(duì)血清中10常用檢測(cè)成分進(jìn)行定量分析,并對(duì)建模結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.明確多尺度建模在模型傳遞中的應(yīng)用。建立基于多尺度建模的模型傳遞新方法,對(duì)3臺(tái)不同儀器的玉米光譜進(jìn)行模型傳遞,并對(duì)傳遞結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。上述研究表明,多尺度建模方法可充分利用光譜信號(hào)的時(shí)/頻多尺度特性,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理與多元校正的一體化運(yùn)算以避免重要信息丟失,具備高度自適應(yīng)特征。本文成功將其應(yīng)用于血清常規(guī)成分分析以及模型傳遞中,并取得了良好的效果,具有廣闊的應(yīng)用前景,將其與拉曼光譜等分析技術(shù)相結(jié)合,有望成為復(fù)雜體系多組分無(wú)損快速檢測(cè)提供一種新手段、新方法。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R318;O657.37

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1223033