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延伸：自適應(yīng)濾波在超聲無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
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第２０卷第４期光學(xué)精密工程Ｖ０１．２０Ｎｏ．４２０１２年４月０ｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒ．２０１２文章編號(hào)１００４９２４Ｘ（２０１２）０４一０８７３一０７

自適應(yīng)濾波在近紅外無(wú)創(chuàng)生化分析中的應(yīng)用

盧啟鵬¨，陳叢１’２，彭忠琦１

（１．中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所應(yīng)用光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春１３００３３；

２．中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京１０００３９）

摘要：提出用血流容積差光譜相減法來(lái)消除近紅外無(wú)創(chuàng)生化分析中組織背景的干擾。為提高光譜相減中所需獲得的脈搏波近紅外光譜信號(hào)的信噪比，研究了自適應(yīng)濾波處理方法。介紹了最小均方算法（ＬＭＳ）自適應(yīng)濾波的基本原理，在此基礎(chǔ)上提出了一種適用于處理本實(shí)驗(yàn)脈搏波光譜信號(hào)的自適應(yīng)濾波方法；采用實(shí)驗(yàn)室自行研制的１６元近紅外脈搏波采集系統(tǒng)，獲得人體脈搏波光譜信號(hào)；最后，利用提出的自適應(yīng)濾波方法處理脈搏波光譜信號(hào)并分析其濾波效果。結(jié)果表明，利用該方法處理采集的脈搏波信號(hào)，可使血流容積光譜相減后血液光譜吸光度噪聲由８００肛ＡＵ降低至１２弘ＡＵ，相鄰波長(zhǎng)的脈搏波相關(guān)系數(shù)由ｏ．９９４ｏ提高至ｏ．９９９９。分析結(jié)果說(shuō)明該自適應(yīng)濾波方法可以有效地應(yīng)用于近紅外無(wú)創(chuàng)生化分析中。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)濾波；最小均方算法；脈搏波；近紅外光譜；無(wú)創(chuàng)生化分析

中圖分類號(hào)：０６５７．３３；Ｑ５０３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａｄｏｊ：】０．３７８８／０ＰＥ．２０１２２００４．０８７３

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｄａｐｔｉＶｅｆｉｌｔｅｒｔｏｎｏｎｉｎｖａｓｉＶｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ

ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｂｙｎｅａｒｉｎｆｔａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ

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（１．ｓｔａ￡ｅＫｅ３｝Ｌａｂｏｒｎ￡ｏｒｙｏｆＡｐｐｉｉｅａｏｐｔ主ｃｓ，Ｃｈａ扎ｇｃｈＭｎＩｎｓｔｎ釷￡ｅ０ｆｏｐ￡ｔｃｓ，

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２．Ｇｒｎｄ“以￡已Ｌ７ｈｉ口ｅｒｓｉ￡ｙｏ廠Ｃ＾ｉ，ｚＰｓ８Ａｃｎｄｅ７規(guī)ｙｏ，ＳｃｉＰ咒ｃ９５，ＢＰｉＪｉ７２９１０００３９，Ｃ矗ｉ咒口）

＊ＣｏｒｒＰｓ鄉(xiāng)。咒ｄｉ７２９ｎ“￡＾ｏｒ，ＥＬ７咒口ｉＺ：Ｚ“ｑｉｐｅ，ｚｇ＠１２６．ｆＤ７ｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｕｂｔｒａｃｔｅｄｂｌｏｏｄＶｏｌｕｍｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｔｈｅｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＮＩＲＳ）ｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｉｓｓｕｅｓ．ＴｏｒａｉｓｅｔｈｅＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ（ＳＮＲ）ｏｆｔｈｅＮＩＲＳｐｕｌｓｅｗａｖｅｓｉｇｎａｌｎｅｅｄｅｄｂｙｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｌｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ，ａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｄａｐｔｉＶｅｆｉｌｔｅｒｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｐｕｌｓｅｗａｖｅｓｉｇｎａｌ．ＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＬｅａｓｔ】ⅥｅａｎＳｑｕａｒｅ（ＬＭＳ）ａｄａｐｔｉＶｅｆｉｌｔｅｒｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄａｎｅｗａｄａｐｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇｗａｙｆｉｔｆｏｒｔｈｅｐｕｌｓｅｗａｖｅｓｉｇｎａｌｏｆｔｈｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｎ，ａ１６一ｐｉｘｅＩｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｐｕｌｓｅｗａｖｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｍａｄｅｂｙｏｕｒｓｅｌｖｅｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｌｌｅｃｔｔｈｅｐｕｌｓｅｗａｖｅｓｉｇｎａｌｓｏｆｈｕｍａｎｂｏｄｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｄａｐｔｉＶｅｆ訂ｔｅｒｉｎｇｗａｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅＮＩＲＳｐｕｌｓｅｗａｖｅｓｉｇｎａｌｓａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｎｏｉｓｅｌｅｖｅｌｏｆｂｌｏｏｄｓｐｅｃｔｒｕｍｈａｓｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍ８００肚ＡＵｔｏ１２“ＡＵａｆｔｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ，收稿日期：２０１１一０３１５；修訂日期：２０１ｌ０４一０８．

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（Ｎｏ．６０８７８０５２，，６０９３８００２，６１０７８０３８）；中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿資助項(xiàng)目（Ｎｏ．Ｙ００２３２Ｑ１００）；應(yīng)用光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金資助項(xiàng)目（Ｎｏ．Ｙ１Ｑ０３ＦＱｌｌ３）

萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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