基于小波分析的近红外光谱数据预处理

近红外光谱中常常包含一些与待测样品性质无关联的干扰信息,为了使建立的定性或定量分析模型更加稳健、可靠,常常需要对测定的光谱数据进行预处理.结合大豆油脂酸价的近红外光谱分析方法,对由瑞典波通公司的DA7200型近红外光谱仪记录的36组大豆油脂样品光谱数据,采用小波变换的阈值去噪方法进行预处理,对比常用的窗口移动平滑预处理,说明了小波变换是一种有效实用的光谱预处理方法.     

基于虚拟仪器的近红外整粒小麦成分的测量系统

结合虚拟仪器技术和近红外光谱分析技术搭建了一种快速无损检测整粒小麦成分含量的系统。详细介绍了 该系统的硬件和软件设计，并扫描了40个已知粗蛋白化学值的整粒小麦样品的光谱图，建立了光谱数据与整粒小麦 粗蛋白含量间的关系模型来检验此系统的性能。结果表明此系统可以用于现场对整粒小麦进行快速无损检测。     

游泳训练及环境应激对大鼠中脑酪氨酸羟化酶与纹状体多巴胺含量的影响

50只SD雄性成年大鼠分别接受不同时间的水应激、一次性力竭游泳运动和长期游泳耐力训练,用免疫印迹法检测中脑TH含量,以荧光发光分析法检测纹状体DA含量。结果显示：长期游泳训练与安静状态的大鼠和一次性力竭游泳大鼠相比中脑TH含量有升高的趋势,但以上变化并没有显著性差异;而一次性力竭游泳运动使得大鼠纹状体DA含量高与安静组,长期游泳耐力训练引起了大鼠纹状体DA含量显著性升高;处于一次性水环境与长期水环境的大鼠中脑TH与纹状体DA含量无显著性差异;长期耐力游泳训练大鼠中脑TH和纹状体DA含量显著性高于处于水环境的大鼠。提示：一次性力竭游泳运动抑制了中脑TH活性,而长期游泳耐力训练有助于提高大鼠中脑TH含量,增加纹状体DA的释放量,提高中枢兴奋性,从而能够改善中枢机能,延迟中枢疲劳的发生时间;水环境会抑制大鼠中脑TH含量,从而使机体处于中枢抑制状态,建议在建立大鼠游泳训练模型中,应增列水环境对照组,从而增强实验的可比性与真实性。     

急性有氧运动对成年男性单胺类神经递质代谢物含量变化的影响研究

研究急性有氧运动对成年男性单胺类神经递质代谢物含量变化的影响,在某健身俱乐部中选择20名成年男性作为研究对象,随机将其划分成对照组和运动组。要求运动组受试者利用功率自行车进行10 min中等强度的急性有氧运动,对照组受试者不进行任何运动,其他条件和运动组相同。和对照组相比,运动组受试者尿液中VMA和HVA含量均明显升高,差异具有显著性(P0.05)。运动组DA、Ad和NE水平随着急性有氧运动时间的增加呈上升趋势;而对照组DA水平随时间的增加无显著变化;运动组DA水平显著高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。运动组DA、Ad和NE代谢物水平随急性有氧运动时间的增加而逐渐增加,而对照组DA代谢物水平随时间的增加无显著性变化;运动组DA代谢物水平显著高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。运动组5-HT水平随着急性有氧运动时间的增加有所增加,对照组5-HT水平趋势也基本保持不变,运动组5-HT水平略高于对照组,但差异无统计学意义(P0.05)。运动组5-HT代谢物水平随急性有氧运动时间的增加有所增加,对照组5-HT代谢物水平随时间的增加无显著性变化,运动组5-HT代谢物水平略高于对照组,但差异无统计学意义(P0.05)。说明急性有氧运动能够增加成年男性CA代谢物含量,对5-HT的代谢没有影响,整体看来急性有氧运动有助于成年男性机体调节。     

基于BP神经网络检测面粉中滑石粉含量的研究

利用近红外光谱技术对掺杂滑石粉的小麦面粉进行了检测,采用多元散射校正对谱图进行预处理,利用BP神经网络中的SCG反向传播算法训练函数建立了面粉中滑石粉的定量分析模型,并对校正集和预测集进行了定量分析,分析结果为R2=0.997 3,RMSEC=0.436 7,RMSEP=1.708 8.结果表明,BP神经网络结合近红外光谱技术检测面粉中滑石粉含量具有快速、精度高、泛华能力强的优点,可用于面粉中滑石粉含量的快速准确检测.     

急性有氧运动对成年男性单胺类神经递质代谢物含量变化的影响

研究急性有氧运动对成年男性单胺类神经递质代谢物含量变化的影响,在某健身俱乐部中选择20名成年男性作为研究对象,随机将其划分成对照组和运动组。要求运动组受试者利用功率自行车进行10 min中等强度的急性有氧运动,对照组受试者不进行任何运动,其他条件和运动组相同。和对照组相比,运动组受试者尿液中VMA和HVA含量均明显升高,差异具有显著性(P0.05)。运动组DA、Ad和NE水平随着急性有氧运动时间的增加呈上升趋势;而对照组DA水平随时间的增加无显著变化;运动组DA水平显著高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。运动组DA、Ad和NE代谢物水平随急性有氧运动时间的增加而逐渐增加,而对照组DA代谢物水平随时间的增加无显著性变化;运动组DA代谢物水平显著高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。运动组5-HT水平随着急性有氧运动时间的增加有所增加,对照组5-HT水平趋势也基本保持不变,运动组5-HT水平略高于对照组,但差异无统计学意义(P0.05)。运动组5-HT代谢物水平随急性有氧运动时间的增加有所增加,对照组5-HT代谢物水平随时间的增加无显著性变化,运动组5-HT代谢物水平略高于对照组,但差异无统计学意义(P0.05)。说明急性有氧运动能够增加成年男性CA代谢物含量,对5-HT的代谢没有影响,整体看来急性有氧运动有助于成年男性机体调节。     

基于长波近红外光谱快速无接触评估小麦籽粒含水率

利用长波近红外光谱(900～1700 nm)联用偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)算法快速评估小麦水分含量。通过采集7个不同品种小麦籽粒(百农201、百农207、百农307、百旱207、AK-58、冠麦1号、周麦18)的近红外反射光谱信息,经高斯滤波平滑(Gaussian Filtering Smoothing,GFS)、多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)和标准正态变量变换(Standard Normal Variable Correction,SNV)三种预处理后,分别利用偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)挖掘光谱信息与小麦水分之间的定量关系。结果显示,经GFS预处理的近红外光谱(100个波长)构建的全波段PLS回归模型(F-PLS)的预测相关系数(RP=0.927)、预测误差(RMSEP=1.596%)和鲁棒性(ΔE=0.064)均优于另外两种光谱。采用Regression coefficient算法筛选最优波长优化F-PLS模型,以提高预测效率。结果显示,从GFS预处理光谱筛选的29个最优波长构建的O-PLS回归模型预测精度及鲁棒性均较好(R_P=0.909,RMSEP=0.229%,ΔE=0.078)。本试验表明,利用长波近红外光谱技术来快速无接触评估小麦籽粒含水率的潜力巨大。     

蓝、紫粒小麦籽粒蛋白营养及抗氧化性研究

以白粒小麦川麦107为对照,将蓝、紫粒小麦籽粒蛋白营养与黄酮粗提物对猪油的抗氧化性进行研究.结果表明:参试蓝、紫粒小麦籽粒的蛋白含量、蛋白质氨基酸总量,非必需氨基酸和必需氨基酸含量都高于白粒对照小麦川麦107;蓝、紫粒小麦籽粒有较高的蛋白质氨基酸评分和化学评分.蓝、紫粒小麦籽粒黄酮粗提物对猪油的抗氧化性结果表明:蓝、紫粒小麦籽粒黄酮粗提物的抗猪油氧化能力都较60%乙醇强.参试材料中,除031-1的酸败时间较川麦107稍早之外,其余4个蓝、紫粒小麦品种发生酸败的时间均比川麦107要晚.     

基于数字微镜器件的近红外水分仪设计

传统的近红外水分仪采用滤光轮选择光谱,存在干扰大、速度无法提高并且灵活性不高等问题。提出用数字微镜器件(digital micro-mirror device,DMD)作为近红外水分仪的核心光调制器。待测物体的近红外光经过分光后分布在DMD表面,通过控制数字微镜的偏转角度实现光谱选择,然后由红外传感器分时采集,并采用现场可编程门阵列+数字信号处理的架构来进行水分数据的处理和计算,该方案比起传统水分仪具有速度快、精度高和稳定可靠的优点。从实验结果可以看到,该水分仪系统工作稳定可靠,精度上优于现有水分仪。     

首乌制剂对MPTP引起的小鼠帕金森病的防治

实验选用成年ICR纯系小鼠，通过对小鼠主动运动以及脑内多巴胺（DA）含量的测定，观察首乌的醇提取物对MPTP引起的小鼠帕金森病的预防与治疗作用。实验发现，注射MPTP后，小鼠主动性活动明显减少，脑内DA含量明显降低，表现出帕金森病的特征。对这些小鼠再注射首乌制剂能促进小鼠的运动，脑内DA的含量得以恢复。若同时注射MPTP和首乌制剂，则小鼠主动性活动时间以及纹状体多巴胺的含量都明显高于单独注射MPTP组。实验提示，MPTP可引起ICR小鼠脑内多巴胺神经元损伤并产生帕金森病症状，而首乌制剂对MPTP的毒性作用有明显的预防作用和一定的治疗作用，这可能与首乌制剂抑制型单腔氧化酶的活性有关。     

拉曼光谱和近红外光谱在小麦粉品质定量分析中的应用

应用拉曼光谱分析技术结合最小二乘法,应用近红外光谱技术结合偏最小二乘法,以及现有的小麦粉光谱数据,对小麦粉进行采集光谱信息,选择最优的光谱预处理方法,分别建立了水分、灰分、面筋的定量模型,并验证了模型的可行性.实验分析表明,近红外光谱技术建立的模型比拉曼光谱分析技术建立的模型效果要好.     

近红外光谱技术在中药鉴别及分析中的应用

中药鉴定在中药质量控制中具有重要的作用．近年来多种现代仪器分析方法被用于中药鉴定和质量控制．作为一种简单、快速．无损的检测手段，近红外光谱(NIRS)技术己成为中药材定性判别和定量分析的新兴方法．本文叙述了近红外光谱技术的原理和特点，介绍了近红外光谱定量分析和定性分析的原理，介绍了近红外光谱定性分析技术和定量分析技术常用到的几种分析方法．综述了近年来近红外光谱技术在中药鉴别和分析中的应用．     

近红外线诊断乳腺疾病的临床探讨

采用近红外乳腺诊断仪,对４８８５例乳腺疾病患者进行乳腺扫描检查,其中有部分患者同时进行Ｂ超检查对照。结果显示：经病理确诊的６２８例中,乳腺癌的诊断符合率,近红外线为９２．６％,Ｂ超为８５．１％：而乳腺良性疾病的符合率,近红外线为８５．２％,Ｂ超为９１．６％．说明近红外线检查对乳腺癌的早期诊断有其独到之处．     

近红外光谱技术在食用油种类鉴别及 脂肪酸含量检测中的应用

应用近红外光谱分析技术分别建立了快速鉴别食用植物油种类的定性分析模型以及测定食用植物油主要脂肪酸含量的定量分析模型.实验根据19份食用植物油样品的近红外光谱,结合系统聚类方法建立了纯橄榄-芝麻-花生油定性识别模型,识别率和预测率可达100%.根据59个食用植物油样品的近红外光谱,结合模型优化方法建立了食用植物油中棕榈酸、硬脂酸、油酸3种主要脂肪酸含量的近红外定量分析模型,且模型指标较好.实验表明近红外光谱分析技术在食用植物油品质快速检测领域有很好的应用前景.     

近红外光谱定量分析小麦粉蛋白质含量

基于逐步多元线性回归的算法，对小麦粉的近红外光谱进行了蛋白质浓度的定量分析。通过对原始近红外光谱在波长范围1300～1860nm内，采用不同波长间隔的逐步回归，提取了较理想的回归波长，建立了少参量数学模型。对不同未知样本进行了预测，结果表明，所建模型具有一定的稳定性，对未知样品蛋白质浓度的测量偏差较小，其最大偏差不超过1．0。     

近红外高光谱大米典型特征提取分类识别

针对大米近红外高光谱特征轮廓不清导致有效信息损失与有损化品质检测的问题, 提出一种基于掩膜下能量泛函活动轮廓波的大米高光谱典型特征区域提取算法组合模型. 该方法对目标样本形态学区域与几何形心点进行高光谱谱段信息对比寻优建模, 对4个产地、3种品质大米进行泛化性可视判别. MATLAB实验结果表明, 对不同品质大米典型特征区域的光谱信息进行建模对比, 形态学感兴趣区域识别准确率更高, 泛化预测集精度为94.84%, 优化了近红外高光谱大米典型特征区域择优建模问题, 实现了大米快速无损化品质检测.     

一种加窗数据降维方法在食品品质分析中的应用

加窗处理方法是在应用近红外光谱分析技术对食品品质进行分析、建立数学预测模型的过程中，选用适当窗函数对原始光谱数据施行降维、降噪等操作，从而节约计算机内存、减少运算量，并提高模型的预报精度。对大米近红外光谱数据，分别采用不加窗处理和加窗处理措施建立了大米蛋白质含量的预测模型。经实验，该方法能有效地压缩原始数据、降低噪声影响，明显地缩短了计算机的运行时间，使模型评价指标如平均相对误差、平均偏差和预测标准差有所降低，使预测值和化学参比值的相关系数(R^2)由0．9204提高到0．9526。     

小麦壳的差热分析与红外光谱分析

对麦壳的热重曲线、差热曲线进行了分析,并对麦壳的红外光谱分析.加热250℃时质量损失约7%,250￣310℃时质量损失约50%,到460℃质量仅余约12%.在325℃、430℃分别有两个放热峰.麦壳的红外吸收光谱图主要由碳水化合物如木质素、纤维素等吸收带组成.1735cm-1和1615cm-1处的吸收峰是由C=O的伸缩振动引起的;1515cm-1的吸收峰是苯环的骨架振动峰,1243cm-1处是苯羟基中C-O的伸缩振动峰.     

光谱分辨率的选取对食用油近红外模型性能影响分析

近红外光谱仪的类型和工作参数的设定对测量过程和分析结果均有一定影响.重点讨论了在傅立叶变换型光谱仪上设定不同的光谱分辨率对食用油近红外定量模型性能的影响.实验采用Vertex 70光谱仪,在3种光谱分辨率(4,8,16 cm-1)条件下,采用透射式液体光纤探头采集60份食用油样品近红外谱图.针对3组近红外光谱样品集,分别采用蒙特卡罗采样法剔除异常样品,根据Kennard-Stone法划分校正集和校验集后,建立优化食用油棕榈酸近红外定量分析模型并作预测.结果表明基于16 cm-1建立的食用油近红外模型指标优于4 cm-1和8 cm-1所建的模型,该结果可以为均匀液体作近红外检测时光谱分辨率的设定提供参考.     

傅立叶变换近红外技术测定卷烟中的有效钾

有效钾是近年才提出的一项衡量卷烟燃烧性的参数,烟叶中有效钾含量是衡量烟叶燃烧性的一个关键指标,常规方法分析有效钾需要测定钾离子、氯离子和硫酸根离子的含量,再计算出有效钾.常规方法引入化学试剂存在污染,方法复杂耗时,不利于卷烟样品的检测及质量控制.本文根据卷烟的化学分析数据和卷烟样品粉末的近红外光谱建立了卷烟有效钾的近红外分析技术,能准确测定和预测卷烟的有效钾含量,了解卷烟的燃烧特性.