声光可调谐滤光器光学特性的研究

对声光可调谐滤光器(AOTF)的光学特性进行了实验研究，探讨了AOTF重要光学特性的测量方法并提出了通过改变电声换能器形状压缩衍射光旁瓣的方法，通过实验测量了AOTF重要光学特性，并比较了两种电声换能器形状对衍射光的影响。结果表明，可以通过改变换能器形状达到压缩旁瓣的目的。     

表面等离子共振检测葡萄糖浓度的数据处理方法

根据表面等离子共振(SPR)检测葡萄糖浓度时信号和噪声的特点,研究了寻找曲线最低点算法和基线动态调整方法等SPR数据后处理方法.采用加权质心法精确地捕获到了表面等离子共振曲线的最低点,采用固定计算点数的动态基线法调整基线位置,消除了基线附近点值的波动对测量结果的影响.模拟仿真及实验验证结果表明,采用固定点数的动态基线法和加权质心法处理SPR数据,能显著提高SPR检测葡萄糖的分辨率,在葡萄糖浓度检测技术中有很好的应用前景.     

光程长对光谱测量误差的影响

光程长的选择在光谱测量方法设计中非常重要,但实际测量中很难实现精确最佳光程长．从灵敏度的角度研究了在近红外光谱测量中,光程长和测量灵敏度之间的定量关系,讨论了它们对测量结果的影响：单位光程长吸光度越小,则光程长对测量误差的影响越小,可选择光程长范围就越宽;大于最佳光程长区域相对于光程较小区域,光程长变化对测量结果影响较小,可选光程过窄,应通过减小单位光程吸光度来扩展可选区域．对于单个样品,当最佳光程长获取存在较大误差时,应使所选光程长落在大于最佳光程长区域;当一组样品分别对应不同最佳光程长时,也应选择较大光程．在10个光程长下,通过6000cm^-1～5900cm^-1长波段不同浓度葡萄糖水溶液光谱测量实验,对理论结果进行验证,二者吻合较好．     

近光源下基于稳态空间分辨漫反射测量的光学参数反构

在各种生物医学诊断和治疗的过程中,准确计算组织的光学参数有着重要的意义．在大约化反照率及大检测距离下,通常使用漫射近似理论来描述光子在生物组织中的传输;而在低约化反照率或小检测距离下,学者们研究了多种其他的传输模型,如PN近似以及混合漫射近似等．针对在大约化反照率范围（0．50～0．99）以及小检测距离（0．4～8．0mm）下,使用6种光子传输模型（单点源和双点源模型下的漫射近似、混合漫射近似和P3近似）,研究了准确反构吸收系数和约化散射系数的方法．通过对模拟数据的非线性拟合及误差分析,发展了一种在5个不同约化反照率区间使用不同传输模型的联合反构方法,并给出了相应的最佳正向模型和误差范围．     

近红外光谱定量检测丙烷和异丁烷

近红外光谱分析技术结合偏最小二乘法（PLS）对多成分挥发性有机物（VOCs）进行连续的在线监测具有重要意义．用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）分析了丙烷和异丁烷2种挥发性有机物的近红外光谱特征．采用线性回归建模方法——偏最小二乘法在丙烷和异丁烷混合气体的近红外光谱范围（5600～6200cm^-1）内建立了预测模型．基于该模型预测了验证集样品中2种气体的含量,并对模型进行了评价．结果表明,对2种气体浓度的预测比较准确,相对误差基本在5％以内．     

基于LabVIEW数据采集分析实验系统的设计

结合数据采集在生物组织测量系统中的应用,介绍了利用LabVIEW软件和数据采集卡设计数据采集实验教学系统的方案。由这套实验系统,引导学生快速熟悉数据采集过程和LabVIEW软件编程,并可根据各种实际需要动手设计。     

小波变换在血糖浓度检测中的应用

利用小波变换的时频局部变换特性对近红外光谱数据进行滤噪处理,能有效地从信号中提取有用信息,从而提高信号的信噪比,提高模型的预测精度和稳健性．将该方法应用于近红外血糖浓度测量的基础研究中,实验结果表明,校正模型的预测标准偏差(RMSEP)分别减少了53%和58%,这对于血糖浓度测量的研究具有一定的现实意义．     

人体血糖浓度无创伤检测的必要测量条件

给出近红外光谱分析技术中测量精度与仪器精度和测量方法之间的传递函数,并通过葡萄糖水溶液浓度测量的基础研究进行了验证和分析。结果表明,它不仅能为光谱方法可达到的测量精度提供一种估计手段,还可以给出采用不同测量方法时实现预期测量精度所必需的仪器精度。这为血糖无创伤检测技术乃至近红外谱分析技术的设计实现及测量精度分析提供了理论依据。     

基于掌纹图像相关匹配的重复定位技术

基于每次测量时所采集掌纹图像之间同时存在平移和旋转变化,先对图像进行空域旋转校正,然后利用相位相关方法进行相关匹配,并通过二次曲面拟合方法使平移变化的检测精度达到亚像元级,从而达到精确定位.该方法已成功应用于掌纹图像匹配定位中,对于无噪声干扰的掌纹图像,平移检测精度达到0.01像元,旋转检测精度达到0.1°.     

NO2吸收截面在410—440nm波段内的温度特性

在利用吸收光谱进行大气污染物NO2浓度检测过程中,检测结果会受到很多测量因素的影响,如温度、压力等．针对温度对NO2吸收截面的影响,提出在高温下对NO2吸收截面的温度特性进行研究．该方法采用浓度为1971．43mg／m^3的NO2标准气体,在20、40、60、80、100℃等温度点研究了高温温度与NO2吸收截面之间的定量关系,选用波长范围为吸收光谱检测NO2常用的波段410～440nm．通过对实验结果的定性和定量分析,得到不同波长处的NO2吸收截面与温度之间的定量关系式,并提出本文研究所得的定量关系可减小温度对检测结果的影响．