近红外漫反射光谱测量中异常数据判定方法的模拟和实验研究

发布时间：2021-07-07 17:12

　　在近红外无创血糖测量中,漫反射光谱的构成非常复杂,很容易产生不能正确反映糖浓度信息的异常样本数据。因此,异常数据的判定和剔除是建立高质量的血糖浓度预测模型的重要环节之一。本文针对三层皮肤组织,基于蒙特卡罗（MC）模拟了由葡萄糖浓度变化引起的有效信号以及由温度变化、漂移等导致的干扰信号,根据其空间分布特点和波长特性指导源-探距离和波长的优选;分析了建模过程中可能出现的异常数据类型,提出了一种基于马氏距离、光谱残差和化学值残差的三维坐标异常数据判定方法,并用于判定人体三层皮肤的MC模拟数据和在体实验数据中的异常数据。首先,针对三层皮肤组织,基于MC模拟了由糖浓度变化引起的有效信号和由温度变化、漂移等导致的干扰信号,根据漫反射光谱在源-探距离上的分布以及波长特性,确定了基于近红外光谱进行血糖测量较合适的源-探距离范围为0.8¹mm,合适的波段为1000¹400nm和1500nm¹700nm。其次,针对近红外血糖测量建模过程中可能出现的异常数据类型,提出了一种基于化学值残差、马氏距离和光谱残差的三维坐标异常数据判定方法。通过在M... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于不同阈值的马氏距离对模拟样本中异常数据的判定结果

天津大学硕士学位论文平均值的 2 倍更大一些。而异常样本的存在会扩大数据的标准差有错判的基础上，应选择更小的阈值才能尽可能完全地识别出异近红外血糖测量的建模过程中，利用马氏距离判定异常数据时 2.5 倍作为阈值，可保证不出现错判，且尽可能完全地识别出异下来分别利用马氏距离、光谱残差和化学值残差三个指标检验模拟样本。首先，对异常组中 15 个样本的光谱数据进行主成分分析，的马氏距离，并以其平均值的 2.5 倍作为阈值进行异常数据的判定图 3-2 所示。

基于光谱残差对模拟样本中异常数据的判定结果

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3270032