国家高技术研究发展计划(2012AA022602)
- 作品数：29 被引量：163H指数：7
- 相关作者：徐可欣卢启鹏高洪智丁海泉刘蓉更多>>
- 相关机构：天津大学中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金应用光学国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程医药卫生环境科学与工程更多>>
- 基于二维相关近红外谱参数化及BP神经网络的掺杂牛奶鉴别被引量：11
- 2013年
- 将二维相关近红外谱参数化方法与BP神经网络结合，建立掺杂牛奶与纯牛奶的判别模型。分别配制含有尿素牛奶（1～20g·L＾－1）和三聚氰胺牛奶（O．01～3g·L＾－1）样品各40个。研究了纯牛奶、掺杂牛奶的二维相关近红外谱特性，在此基础上，分别提取了各样品二维相关同步谱的5个特征参数。将这5个特征参数作为BP神经网络的输入，分别建立掺杂尿素、掺杂三聚氰胺、两种掺杂牛奶与纯牛奶的判别模型，采用这些模型对未知样品进行预测，其预测正确率分别为95％，100％和96．7％。研究结果表明：该方法有效地提取了牛奶中掺杂目标物的特征光谱信息，同时又减少了BP神经网络输入变量的维数，实现了掺杂牛奶与纯牛奶的鉴别。
- 苗静曹玉珍杨仁杰刘蓉孙惠丽徐可欣
- 关键词：参数化BP神经网络尿素三聚氰胺
- 透射式体全息光栅拉曼光谱仪分光系统设计
- 2015年
- 针对拉曼光谱分析对分辨率和弱信号探测能力的要求,设计了透射式体全息光栅拉曼光谱仪分光光学系统。利用Kogelnik耦合波理论设计了透射式体全息光栅,该光栅在中心波长处衍射效率达到90%,在800~1000 nm波段内平均衍射效率高于80%。根据孔径和视场的要求,采用天塞物镜作为聚焦光路的基本结构。经优化,点列图均方根值（RMS）半径小于6μm,整个系统的分辨率达到0.3 nm。所设计的分光系统采用透射式结构,像差小,分辨率高;自行设计体全息光栅作为分光元件,衍射效率高,杂散光小,系统的弱信号探测能力强。该设计用于拉曼光谱仪,可提升仪器的分辨率和弱信号探测性能。
- 何振磊卢启鹏丁海泉高洪智
- 关键词：光学设计拉曼光谱仪体全息光栅
- 双光路测量结合净信号处理方法在葡萄糖浓度定量分析中的应用被引量：2
- 2017年
- 在近红外无创血糖测量中,由于人体血糖浓度变化引起的光强变化非常小,光谱易受到测量仪器以及被测对象自身生理变化的影响。背景变化的影响在测量过程中是无法消除的,只能通过有效的方法来降低这种变化带来的影响,其中选择光学性质与待测物相似,通过扣除相似参考物的光谱来修正该影响是目前常用的手段之一。为减小背景变化对光谱信号的干扰,准确地提取葡萄糖的特异性信号,提出了一种双光路测量结合净信号(NAS)处理的参考测量方法,采用双光路双检测器系统同步测量参考物和被测样品的光谱,然后基于参考物的光谱构建噪声空间计算样品光谱中的葡萄糖的净信号,并在纯吸收和强散射介质中开展了葡萄糖的建模实验,最后,结合二维相关光谱(2DCOS)分析技术和偏最小二乘回归(PLSR)模型对该方法的有效性进行了评价。二维相关分析的结果表明,与直接扣除参考背景的方式相比,净信号处理能突出葡萄糖的特异信号;而PLSR模型的预测结果表明,双光路的效果要优于单光路扣除背景光谱,糖在水溶液和20%-Intralipid溶液中的预测均方根误差(RMSEP)分别降低了35.25%和37.95%;而双光路结合净信号处理后,两种溶液的预测精度又分别提高了26.11%和14.84%。这表明,双光路测量和净信号分析相结合的方法能更有效地提取葡萄糖的特征信息,提高模型的预测精度,从而为无创血糖检测的实现提供更多可能。
- 闵晓琳刘蓉傅博徐可欣
- 关键词：近红外光谱双光路
- 近红外漫反射光程对葡萄糖浓度检测灵敏度的影响被引量：2
- 2016年
- 近红外光在脂肪乳和葡萄糖混合溶液介质中传播,在介质表面形成漫反射光,稳态情况下,检测位置处检测的漫反射光包含了全部的弹道光、蛇行光与漫散射光,其中部分弹道光和漫散射光降低了葡萄糖浓度的检测精度。通过蒙特卡洛模拟方法分别对10%和3%的intralipid-葡萄糖溶液进行时域模拟,分析统计不同检测位置漫反射光的不同光程组成,对时间扩展曲线的峰值时间与平均飞行时间范围内的漫反射光子进行检测能够提高浮动基准位置即漫反射光强度对葡萄糖浓度最不灵敏的检测位置的检测精度,同时,这部分光子在漫反射光强的极大值处提高了漫反射光强与葡萄糖浓度的线性相关系数,抽取这部分光程的漫反射光在极大值位置提升了对葡萄糖浓度的检测灵敏度。
- 何俊徐可欣刘蓉李晨曦
- 关键词：光程漫反射葡萄糖浓度灵敏度
- 光谱大数据分析中的通用变量筛选方法研究
- ＜正＞～～
- 陈达闫孟雨
- 文献传递
- GGBP蛋白修饰的表面等离子共振微创血糖检测仪被引量：7
- 2013年
- 根据基于微流控芯片的组织液透皮抽取系统设计了一种小型化微创人体血糖检测仪器。该仪器基于微创的方法，利用真空负压抽取人体组织液，并采用表面等离子共振（SPR）技术，通过检测皮肤真皮层组织液中的葡萄糖浓度来预测血液中的葡萄糖浓度。通过绑定对葡萄糖具有特异性吸附的D-半乳糖／D葡萄糖结合蛋白（D-GGBP），对SPR传感器表面进行预处理，实现对葡萄糖分子的特异性吸附。实验配制了不同浓度的葡萄糖溶液，检测并得出葡萄糖溶液浓度与折射率的关系曲线。应用课题组设计的微创血糖检测仪，实验测量了葡萄糖溶液浓度与组织液浓度，并与血糖仪测量得到的葡萄糖溶液浓度进行了比较。结果表明，使用GGBP修饰过的表面等离子共振传感器测量葡萄糖水溶液浓度的下限为0．625mg／dL，当葡萄糖水溶液浓度在0．625～5mg／dI。时有较好的线性。通过测试实验验证了该仪器的可行性，显示了结合GGBP蛋白的SPR测量技术在微创血糖检测领域有良好应用前景。
- 栗大超李国卿张晶鑫于海霞徐可欣
- 关键词：血糖检测仪表面等离子共振D-半乳糖组织液微创
- 一种提高人耳特征点识别度的目标区域提取方法被引量：2
- 2015年
- 对人耳进行特征识别多采用SURF算法,但该算法应用时极易受到图像中非目标区域的干扰,进而影响人耳特征点的检测和匹配准确度.基于目标区域的人耳特征识别算法可以突出目标区,而尽可能地抑制背景区域的影响.针对此问题,提出一种复合图像分割算法—KRM法作为人耳识别的预处理方法,将图像中人耳所在目标区域提取出来.该KRM法分为3步:首先利用k-means聚类算法将图像初步分割为前景目标区域和背景两类;再通过区域生长算法对过度分割的区域进行合并;最后应用形态学腐蚀的方法进行滤波得到人耳所在的目标区域.将KRM目标区域提取和SURF方法联用(简称KRM-SURF算法)应用于50组人耳图像,进行人耳特征点的检测与匹配,实验结果表明,特征点识别度(RD)均值达到0.924,KRM法的使用能极大地提高基于SURF算法的人耳特征识别的准确性.
- 蒋景英张琪张昊卢钧胜徐可欣
- 关键词：SURF算法图像分割K-MEANS聚类
- 用于微流体驱动用的微型文氏管的结构优化
- 2013年
- 为了给组织液的透皮抽取提供负压值,本文研究了结构简单、加工方便的PDMS微型文氏管的优化设计.首先理论推导了文氏管的结构参数对输出负压的影响规律,然后采用Fluent进行模拟计算,接着用模塑法设计加工了PDMS文氏管,并搭建了文氏管输出负压的检测系统,最后对实验结果进行分析讨论.通过对比测量,给出了适用于本文的微型化文氏管结构,即喉管长×宽×高为6 mm×0.25 mm×0.25 mm、收缩角30°、扩散角30°.本文设计加工的文氏管在220 kPa的正压下可输出87 kPa的负压,提高了组织液透皮抽取的效率.该微型文氏管同以往的真空发生装置相比既能满足系统小型化和集成化要求,又能在相对较小的输入压强下,为组织液透皮抽取提供足够高的真空负压输出,为驱动微管路内流体输运提供足够大的抽取速率.
- 栗大超姬永婕于海霞梁文帅徐可欣
- 关键词：文氏管结构优化PDMS
- 孕妇血清妊娠相关蛋白A鲁米诺氧通道免疫测定方法的建立
- 2014年
- 目的：建立孕妇外周血妊娠相关蛋白A的鲁米诺氧通道免疫测定方法。方法：采用1株鼠抗人PAPP-A单克隆抗体用于生物素标记，兔抗人PAPP-A多克隆抗体包被受体微球，与包被有链霉亲和素的供体微粒共同构成检测试剂，优化检测条件并评价检测性能。结果：本方法的批内及批间精密度为5.91％～7.94％和6.14％～9.69％；分析灵敏度2.8 mU／L，功能灵敏度4.6 mU／L，在2.8～8000 mU／L范围内线性良好；回收率为96.7％～100.3％，通过干扰性实验分析溶血、黄疸和脂血的干扰率均＜10％；当PAPP-A浓度高达8000 mU／L时，无Hook效应；本文所建立方法检测50份临床标本，结果与时间分辨荧光分析法的结果相关系数为0.989。结论：本研究建立的方法能够用于孕妇血清PAPP-A的定量测定，检测性能符合临床诊断试剂的要求。
- 郝颖新侯丽英周宇捷张月香李会强
- 关键词：妊娠相关蛋白A
- 基于微透析的组织液中葡萄糖浓度连续检测方法
- 2013年
- 基于微创血糖检测中需要对组织液中葡萄糖浓度进行校准的要求,提出了一种利用微透析连续检测组织液中葡萄糖浓度的方法,研究了灌流速度、被测液浓度和温度等条件对回收率的影响.实验结果表明,灌流速度从0.3,μL/min上升到3.0,μL/min时,回收率下降71.7%;组织液浓度变化对回收率没有明显影响,温度从25,℃上升到58,℃时,回收率则上升34.6%.此外,提出了一种模拟体内葡萄糖浓度连续变化的方法,并建立了实验系统,验证了微透析方法在葡萄糖浓度连续变化条件下用于组织液葡萄糖检测的可行性.为进一步开展动物实验提供了理论基础和实验依据.
- 栗大超王日东刘宇徐可欣
- 关键词：组织液葡萄糖微透析校准
