基于非接触式拉曼光谱分析人血与犬血的PCA-LDA鉴别方法
本文选题:人血 切入点:犬血 出处:《高等学校化学学报》2017年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:将拉曼光谱分析法与数理统计方法有机结合,构建人血与犬血种属判别模型,实现了不同种属血液样本的高效无损鉴别.采用拉曼光谱的无损测试模式对血液样本进行测试,考察了抗凝管管材、聚焦位置及曝光时间等对血液样本拉曼光谱的影响,在激发波长为632.8 nm,光谱扫描范围为200~1800 cm-1,功率衰减率50%,曝光时间5 s及累加次数为2次的优化条件下,获得了无损检测条件下的血液样本拉曼光谱图.针对血液样本组分复杂、拉曼光谱信号基底背景高等问题,提出了基于小波变换去噪,进行分段多项式基线校正的预处理方法,有效解决了血液样本拉曼光谱谱图的高噪音和基线漂移问题.实验选择30例正常人血和33例比格犬血为样本训练集,5例正常人血和5例比格犬血为测试集,基于主成分分析法(PCA)联合线性判别法(LDA)模型,训练集分类正确率达到95.23%,盲测集分类正确率达90.00%.这种基于非接触式血液样本拉曼光谱和PCA-LDA判断模型的测试方法在进出口检验检疫等涉及血液无损鉴别的领域具有广泛的应用价值和前景.
[Abstract]:Combining the Raman spectrum analysis method with the mathematical statistics method, a discriminant model of human and dog blood species was constructed, and the high efficient nondestructive identification of the blood samples of different species was realized. The blood samples were tested by the non-destructive testing mode of Raman spectroscopy. The effects of anticoagulant tube material, focusing position and exposure time on Raman spectra of blood samples were investigated. Under the optimized conditions, the excitation wavelength was 632.8 nm, the spectrum scanning range was 200 ~ 1800 cm ~ (-1), the power attenuation rate was 50%, the exposure time was 5 s and the cumulative times were 2 times. The Raman spectra of blood samples under the condition of nondestructive testing are obtained. Aiming at the problems of complex components of blood samples and high background of Raman spectrum signals, a pretreatment method based on wavelet transform is proposed to carry out segmented polynomial baseline correction. The problems of high noise and baseline drift of Raman spectrum of blood samples were effectively solved. 30 normal human and 33 Beagle's blood were selected as sample training set. 5 normal human and 5 Beagle's blood were used as test set. Based on the principal component analysis (PCA) combined with linear discriminant method (LDA), The accuracy rate of training set classification is 95.23 and that of blind test set is 90.00. this method based on non-contact blood sample Raman spectrum and PCA-LDA judgment model has been used in import and export inspection and quarantine and other fields involving blood nondestructive identification. Extensive application value and prospect.
【作者单位】: 重庆大学新型微纳器件与系统技术重点学科实验室;重庆大学化学化工学院;重庆大学光电工程学院微系统研究中心;重庆大学软件学院;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:21375156) 重庆市科委基础科学与前沿技术重点项目(批准号:cstc2015jcyj BX0010) 国家“八六三”计划项目(批准号:2015AA021104)资助~~
【分类号】:R446.1;O657.37
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 ;国际表面拉曼光谱会议在厦门大学举行[J];电化学;2000年04期
2 田中群;参加第18届国际拉曼光谱会议总结报告[J];光散射学报;2002年04期
3 徐怡庄,吴瑾光,孙文秀,陶栋梁,宋增福,翁诗甫,许振华,徐端夫,徐光宪;钕的电子拉曼光谱和一种新的拉曼增强机理[J];高等学校化学学报;2003年02期
4 刘刚,张林,俞帆,刘剑虹,孙世中;低温冰箱冷冻对人体组织拉曼光谱的影响[J];光谱实验室;2004年05期
5 王吉有;王闵;刘玲;郝伟;;拉曼光谱在考古中的应用[J];光散射学报;2006年02期
6 田国辉;陈亚杰;冯清茂;;拉曼光谱的发展及应用[J];化学工程师;2008年01期
7 高卓;;中美科学家发明增强拉曼光谱检测新技术[J];化学分析计量;2010年03期
8 李自达;陈亮;孟令晶;刘军贤;王桂文;;拉曼光谱结合光学操控分选油脂酵母[J];光谱学与光谱分析;2011年04期
9 杨丽萍;薛绍秀;;拉曼光谱在磷矿加工过程中的应用[J];矿冶;2013年02期
10 甘盛;刘华钢;张涛;施晓光;;拉曼光谱在药品鉴定中的应用[J];今日药学;2013年09期
相关会议论文 前10条
1 汪安;任斌;田中群;;线聚焦模式提高拉曼光谱的检测灵敏度[A];中国化学会第27届学术年会第18分会场摘要集[C];2010年
2 张鹏翔;;新科学和新拉曼光谱[A];第十四届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2007年
3 王红球;张丽;王璐;程广卫;叶光林;张士新;朱鹏;易裕民;;拉曼光谱在安检领域中的应用[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
4 凌宗成;;行星表面物质研究中的拉曼光谱应用[A];第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C];2013年
5 胡继明;沈爱国;谢微;;拉曼光谱在生物医学分析中的应用[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
6 任斌;刘郑;王翔;庄目德;曾智聪;王喜;田中群;;针尖增强拉曼光谱方法建立及其在纳米间隔体系研究中的应用[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
7 李开开;曾光;寿晶晶;张韫宏;;聚焦深度对共聚焦拉曼光谱影响的研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
8 庞然;吴德印;田中群;;水合离子簇的氢键作用和振动拉曼光谱[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
9 谢黎明;凌曦;方源;张锦;刘忠范;;石墨烯作为共振拉曼光谱测量中的荧光抑制基底[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
10 刘钰;徐抒平;唐彬;王烨;周吉;郑先亮;徐蔚青;;表面等离子体共振增强拉曼光谱的研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
相关重要报纸文章 前2条
1 记者 张建琛;中美科学家发明增强拉曼光谱检测新技术[N];科技日报;2010年
2 黄爱群;荷兰发明智能手术探针[N];中国医药报;2001年
相关博士学位论文 前10条
1 董学锋;拉曼光谱传递与定量分析技术研究及其工业应用[D];浙江大学;2013年
2 赵秀明;几个影响表面增强拉曼散射的因素的理论研究[D];大连理工大学;2015年
3 李非;钾盐水溶液结构研究[D];河北工业大学;2015年
4 胡伟;金属界面分子构型的振动识别[D];中国科学技术大学;2016年
5 李雪;低维MoS_2的制备及光学特性研究[D];长春理工大学;2016年
6 肖令平;碳氢化合物在高压下的物性研究[D];中国科学技术大学;2016年
7 贾丽华;共振拉曼光谱方法探测水溶液中生物分子的研究[D];吉林大学;2011年
8 董濵;纳米银增强基底制备及分子的拉曼光谱解析[D];昆明理工大学;2011年
9 李津蓉;拉曼光谱的数学解析及其在定量分析中的应用[D];浙江大学;2013年
10 胡成旭;乳腺疾病的拉曼光谱检测及研究[D];吉林大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 董濵;拉曼光谱数据库[D];昆明理工大学;2008年
2 杨秋宝;基于拉曼光谱的易燃易爆品检测技术的研究[D];沈阳理工大学;2012年
3 张瑞琦;琥珀的宝石学特征和谱学特征研究[D];中国地质大学(北京);2015年
4 李俊平;拉曼光谱在三种镇痛类药物研究上的应用[D];西南大学;2015年
5 王亚平;冲击压缩下液态硝基甲烷的拉曼光谱研究[D];西南交通大学;2015年
6 陈辉;拉曼光谱仪器标准化的算法研究及其在药品快检中的应用[D];福建中医药大学;2015年
7 徐瑛;拉曼光谱在淀粉结构分析中的应用研究[D];郑州轻工业学院;2015年
8 魏有超;有机薄膜中纳秒激光冲击波的时间分辨拉曼光谱实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 郭利斌;基于支持向量机算法的癌症组织拉曼光谱数据分析[D];福建师范大学;2015年
10 陈茂文;急性心肌梗塞患者血液与唾液拉曼光谱研究[D];福建师范大学;2015年
,本文编号:1597063
本文链接:https://www.wllwen.com/linchuangyixuelunwen/1597063.html