提高光谱分析精度的方法及其在舌诊中的应用
发布时间：2022-10-06 11:47
光谱可以反映被测物质的成分、结构和状态等信息,被广泛应用于医疗健康及其他领域。然而,光谱信号检测实质上属于微弱信号检测,在测量中极易受到诸多因素的干扰,如个体差异、仪器噪声、测量环境等。因此,抑制这些干扰是提高光谱测量与分析精度的关键。本文针对测量中存在的环境光干扰、仪器暗电流噪声,舌诊隔离膜光学参数不一致性的问题,进行如下研究:（1）环境光和仪器暗电流在光谱测量中的干扰是不可忽略的。本文采用斩波调制技术,对光源信号进行调制,并提出了一种主频率成分分析的解调方法。通过理论分析,证明了该方法的可行性;用脂肪乳-印度墨水-罗丹明B混合溶液模拟生物组织,设计相关实验,验证了该方法的有效性。结果表明该方法可以有效的消除环境光和仪器暗电流的影响,提高光谱测量精度。（2）在斩波调制技术中,针对光谱仪积分采样频率和相位与光学斩波器频率和相位不同步的问题,本文采用MATLAB模拟了光学斩波器对光谱信号的调制与解调过程。获得了光谱仪采样率（积分时间）与光学斩波器斩波频率之间的函数关系,为后续实验中相关参数设置提供依据。（3）为了降低光谱舌诊接触式测量中,隔离膜光学参数不一致性对光谱信号产生的影响,本文采...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 光谱分析技术概述
1.2 光谱分析技术在医学领域的应用
1.3 光谱法舌诊的研究意义与现状
1.3.1 光谱法舌诊的研究意义
1.3.2 光谱法舌诊的研究现状
1.4 本文的研究目的和意义
1.5 本文的主要研究内容和结构
第2章 光谱分析的基础理论及其常用的化学计量学方法
2.1 光谱分析的基础理论
2.1.1 朗伯比尔定理
2.1.2 漫反射理论
2.2 光谱结合化学计量学的分析方法
2.3 光谱数据的化学计量学方法
2.3.1 建立校正模型的方法
2.3.2 建模结果评价
2.4 “M+N”理论
第3章 斩波调制技术提高光谱测量精度的方法
3.1 引言
3.2 理论与算法
3.2.1 傅里叶变换基础理论
3.2.2 斩波调制技术在光谱仪采集过程中的特殊性
3.2.3 主频率成分分析的原理与方法
3.3 实验验证
3.3.1 实验样品的配置
3.3.2 实验装置的搭建
3.3.3 实验结果与讨论
3.4 斩波调制技术中光谱仪和斩波器频率、相位不同步的研究
3.4.1 引言
3.4.2 仿真实验及结果分析
3.4.3 小结
3.5 本章小结
第4章 覆盖建模抑制光谱舌诊中隔离膜影响
4.1 引言
4.2 隔离膜厚度对光谱影响的理论分析
4.2.1 理论分析
4.2.2 光谱数据分析
4.3 实验验证
4.3.1 实验装置的搭建
4.3.2 实验步骤
4.3.3 实验结果与讨论
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文总结
5.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像技术在生物医学中的应用进展[J]. 刘立新,李梦珠,赵志刚,屈军乐. 中国激光. 2018(02)
[2]拉曼光谱技术在医学诊断中的研究进展[J]. 黄雯雅,金晖,刘璇,姜茜,吴巧,王晓燕. 东南大学学报(医学版). 2017(06)
[3]The thermal and storage stability of bovine haemoglobin by ultraviolet-visible and circular dichroism spectroscopies[J]. Ruchir Bhomia,Vivek Trivedi,Nichola J.Coleman,John C.Mitchell. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2016(04)
[4]基于高光谱技术的湖泊富营养化综合评价研究——以贵阳市百花湖为例[J]. 吴廷宽,贺中华,梁虹,杨朝晖,曾信波,刘绥华,陈栋为,焦树林,李秋华. 水文. 2016(02)
[5]近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展[J]. 褚小立,陆婉珍. 光谱学与光谱分析. 2014(10)
[6]紫外-可见分光光度法在药物分析中的应用[J]. 李兰英,郑国金. 中国医药指南. 2013(30)
[7]功能近红外光谱技术（fNIRs）临床应用综述[J]. 钱志余,李韪韬. 生命科学仪器. 2013(03)
[8]测量模式的演进与“M+N”理论的提出[J]. 李刚,李哲,王晓飞,刘桂礼,林凌. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]血清胆红素的近红外光谱无创检测[J]. 李刚,李哲,王蒙军,林凌,张宝菊. 分析化学. 2013(02)
[10]自体荧光技术在早期肠癌诊断中的应用[J]. 刘丽娜,李步洪,谢树森. 激光生物学报. 2013(01)
博士论文
[1]光谱化学计量分析方法及其在舌诊的应用[D]. 李哲.天津大学 2016
硕士论文
[1]宫颈癌前病变的多尺度高光谱成像[D]. 汪朝健.中国科学技术大学 2015
[2]利用可见近红外光谱分析技术的组织血氧饱和度无创检测方法[D]. 尤晨昱.浙江大学 2015
[3]尿液荧光光谱技术在妇科肿瘤诊断中的应用研究[D]. 陆俊.江南大学 2009
[4]尿液荧光光谱用于糖尿病和膀胱癌诊断的研究[D]. 杨华民.大连理工大学 2009
本文编号：3686935
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 光谱分析技术概述
1.2 光谱分析技术在医学领域的应用
1.3 光谱法舌诊的研究意义与现状
1.3.1 光谱法舌诊的研究意义
1.3.2 光谱法舌诊的研究现状
1.4 本文的研究目的和意义
1.5 本文的主要研究内容和结构
第2章 光谱分析的基础理论及其常用的化学计量学方法
2.1 光谱分析的基础理论
2.1.1 朗伯比尔定理
2.1.2 漫反射理论
2.2 光谱结合化学计量学的分析方法
2.3 光谱数据的化学计量学方法
2.3.1 建立校正模型的方法
2.3.2 建模结果评价
2.4 “M+N”理论
第3章 斩波调制技术提高光谱测量精度的方法
3.1 引言
3.2 理论与算法
3.2.1 傅里叶变换基础理论
3.2.2 斩波调制技术在光谱仪采集过程中的特殊性
3.2.3 主频率成分分析的原理与方法
3.3 实验验证
3.3.1 实验样品的配置
3.3.2 实验装置的搭建
3.3.3 实验结果与讨论
3.4 斩波调制技术中光谱仪和斩波器频率、相位不同步的研究
3.4.1 引言
3.4.2 仿真实验及结果分析
3.4.3 小结
3.5 本章小结
第4章 覆盖建模抑制光谱舌诊中隔离膜影响
4.1 引言
4.2 隔离膜厚度对光谱影响的理论分析
4.2.1 理论分析
4.2.2 光谱数据分析
4.3 实验验证
4.3.1 实验装置的搭建
4.3.2 实验步骤
4.3.3 实验结果与讨论
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文总结
5.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像技术在生物医学中的应用进展[J]. 刘立新,李梦珠,赵志刚,屈军乐. 中国激光. 2018(02)
[2]拉曼光谱技术在医学诊断中的研究进展[J]. 黄雯雅,金晖,刘璇,姜茜,吴巧,王晓燕. 东南大学学报(医学版). 2017(06)
[3]The thermal and storage stability of bovine haemoglobin by ultraviolet-visible and circular dichroism spectroscopies[J]. Ruchir Bhomia,Vivek Trivedi,Nichola J.Coleman,John C.Mitchell. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2016(04)
[4]基于高光谱技术的湖泊富营养化综合评价研究——以贵阳市百花湖为例[J]. 吴廷宽,贺中华,梁虹,杨朝晖,曾信波,刘绥华,陈栋为,焦树林,李秋华. 水文. 2016(02)
[5]近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展[J]. 褚小立,陆婉珍. 光谱学与光谱分析. 2014(10)
[6]紫外-可见分光光度法在药物分析中的应用[J]. 李兰英,郑国金. 中国医药指南. 2013(30)
[7]功能近红外光谱技术（fNIRs）临床应用综述[J]. 钱志余,李韪韬. 生命科学仪器. 2013(03)
[8]测量模式的演进与“M+N”理论的提出[J]. 李刚,李哲,王晓飞,刘桂礼,林凌. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]血清胆红素的近红外光谱无创检测[J]. 李刚,李哲,王蒙军,林凌,张宝菊. 分析化学. 2013(02)
[10]自体荧光技术在早期肠癌诊断中的应用[J]. 刘丽娜,李步洪,谢树森. 激光生物学报. 2013(01)
博士论文
[1]光谱化学计量分析方法及其在舌诊的应用[D]. 李哲.天津大学 2016
硕士论文
[1]宫颈癌前病变的多尺度高光谱成像[D]. 汪朝健.中国科学技术大学 2015
[2]利用可见近红外光谱分析技术的组织血氧饱和度无创检测方法[D]. 尤晨昱.浙江大学 2015
[3]尿液荧光光谱技术在妇科肿瘤诊断中的应用研究[D]. 陆俊.江南大学 2009
[4]尿液荧光光谱用于糖尿病和膀胱癌诊断的研究[D]. 杨华民.大连理工大学 2009
本文编号：3686935
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