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摘要：近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。离体检测中常用的相似背景扣除以及双光路设计等方法不适合人体的复杂背景变化,而基于位置的参考测量方法被认为是有希望实现在体参考测量的方法之一。因此课题组提出差动式浮动基准参考测量方法来实现在体的相对测量。差动式浮动基准参考测量方法是一种具有普适性的参考测量方法,在实际应用中面临着径向检测距离的确定和差动检测信号中有效信号提取的问题。在差动式浮动基准参考测量方法的基础上,提出了基于NAS(net analyte signal)-VIP(variable importance in projection)-SPXY(sample set partitioning based on joint X-Y distances)-PLS(partial least square)的差动浮动基准测量方法,在离体实验中验证了该方法的可行性。结果表明经过该方法处理后,模型的均方根误差明显降低,相关系数也有了一定的提高。对该方法在人体实验中的有效性进行了研究,结果也表明该方法处理后所建模型的精密度和准确性有了明显改善。

摘要：在分析目前液体成分浓度测量方法的基础上,提出了一种用于多元液体成分浓度测量的声电联合检测新方法,并重点介绍了传感器的结构和传感器设计中的非线性、温度补偿等几个关键问题。用牛乳这一多元液体作为被测对象对这种测试方法和传感器进行了验证,测试精度与参考方法非常接近。该传感器能同时对多个成分浓度测量,具有测试速度快、精度高、稳定性好、能测试不透明液体、成本低廉等优点。

摘要：研究非共线性声光可调谐滤波器(AOTF)在一般相位匹配条件下的声光相互作用关系。对于通常设计制造的声光可调谐滤波器,它的o光和e光具有不同的波长,应用中无法同时使用此两束衍射光,为了使可用光强增大,应当使两束衍射光的波长相等。研究了使一般声光可调谐滤波器晶体两束衍射光波长相等的方法。对于未按照等值点理论制造的声光可调谐滤波器晶体,可以使入射光与晶体表面的法线成一个小的角度,根据一般相位匹配原理可以使两束光的出射波长相等。在实验中证明此方法的正确性,此角度称为等值偏置角。对于不同数值的衍射波长,有不同的等值偏置角,最后给出了等值偏置角随衍射波长的变化规律。

摘要：提出了基于结构光颜色编码技术的三维测量系统,利用条纹的颜色对光平面的投影角进行编码,以实现三维物体形状测量和重建。该系统主要由数字式光处理器、彩色摄像机和计算机组成,具有结构新颖,简单可靠等特点,且无需扫描,仅需采集一幅景物的编码图案就能得到产生一幅全帧深度图像所需的全部信息,非常适合于高速、实时在线测量。根据系统的主要设计指标及对可测空间的分析,对系统的结构参数进行了优化设计,以保证系统具有最大的可测空间及最佳的遮挡特性。对典型的平面类三维面形——斜面进行了仿真实验,得到系统在 Z 轴(深度方向)、X 轴、Y 轴方向的测量误差分别为 0.31%,0.22%,0.23%,达到了系统的预期要求。

摘要：基于紫外差分吸收光谱法,研制了烟气在线连续监测系统.阐述了系统的工作原理和数据处理方法.仪器实现了高灵敏探测器和低噪声放大器的关键技术,解决了脉冲光源关键问题,因而具有良好的稳定性和可靠性.仪器工作波段在200-500nm,可以对烟气中SO2和NO2含量进行定量测量.实验结果表明:测得的SO2和NO2浓度在满量程范围内相对误差≤±5%,可满足烟气排放污染物连续在线监测的要求.

摘要：连续血糖检测对糖尿病的诊断与治疗具有十分重要的意义。本文设计了一种集成化、自动化的微创血糖连续检测仪器,该仪器通过微流控芯片透皮抽取组织液,利用单片机精确测量透皮抽取组织液的体积,并采用酶比色法检测组织液的葡萄糖浓度,利用组织液与血液的葡萄糖浓度相关性实现连续血糖检测。由于透皮抽取的组织液体积很小且分散在皮肤表面,为了便于收集,利用生理盐水对抽取出的组织液进行稀释,稀释后的组织液中葡萄糖浓度在3～50mg/dL。为了测量低浓度葡萄糖,实验选取了1～50mg/dL中的10个浓度的葡萄糖溶液进行吸光度测量,根据光谱数据与葡萄糖浓度建立吸光度模型,结果表明该酶比色检测方法在1～50mg/dL葡萄糖浓度内具有良好的线性度,测量相对标准偏差小于0.65%。该仪器能够实现自动化控制,为糖尿病的诊断提供依据,在微创血糖连续检测领域具有良好的应用前景。

摘要：漫反射光谱人体成分检测研究中,光纤探头接收漫反射光子穿透深度及传输路径对检测效率及灵敏度影响较大,而传统的检测光纤探头无法实现对特定深度漫反射光子选择性接收。针对人体成分检测需要,提出了采用一定入射-接收角度及半球透镜耦合的漫反射测量光纤探头结构。在三层皮肤模型基础上,结合光纤探头形式改进Monte Carlo程序,计算光纤探头接收漫反射光子穿透深度,有效光子比例,有效信息载荷以及真皮层检测灵敏度。结果表明,设计的光纤探头可实现真皮层漫反射光子选择性接收,检测效率以及测量光谱受非目标层组织结构及光学参数影响较小,可有效提高人体成分无创检测灵敏度。

摘要：旁瓣是声光可调谐滤光器的重要性能指标。根据在声光相互作用通道上 ,声强分布不同 ,其旁瓣特性将不同 ,因此可通过改变换能器的形状来改变声强分布。先定量计算了不同形状换能器产生的声强 ,并根据计算设计了不同形状换能器的声光可调谐滤光器 ,然后通过实验得到它们的光学特性曲线 ,实验结果表明 ,改变换能器形状可以抑制旁瓣 (即切趾 )。

摘要：系统研究了类内变化和类数目增加所引起的人脸识别中的非线性识别问题,并比较了线性识别方法和非线性识别方法在不同用户集规模下的适用性.采用CAS-PEAL大型人脸数据库中的表情集(330人)和姿势集(1 000人)进行了3组实验.实验结果表明:当训练集的人数在300人(表情集)以内时,增加类内的变化不会对线性识别方法造成影响,并可以提高识别的准确率;但是,当保持类内图片数不变而增加类的数目时,类数(人数)增加对线性方法和非线性方法产生了不同的影响.随着人数增加,线性识别方法的识别准确率逐渐降低,而基于核方法的非线性方法却能够一直保持识别准确率的稳定.因此,应该根据类的总数合理地选择识别方法,并合理地设计类内的图片数,这样有助于提高人脸识别系统的识别率.同时,实验也验证了基于核方法(kernel)的非线性人脸识别方法更适宜于人数规模较大的情况.