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光子学报 2020年第3期49卷 103-109页

作者：曹汇敏朱倩李发光吴超郑冬云朱春楠中南民族大学生物医学工程学院武汉430074 中南民族大学脑认知国家民委重点实验室武汉430074 医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室武汉430074

本文研究了荧光纳米材料与有机染料结合在多传感领域的应用:将荧光纳米材料CdSe/ZnS与有机染料铂(Ⅱ)四(五氟苯基)卟啉包埋于聚氨酯水凝胶D4,经过水解、缩合获得固体薄膜,来实现氧气浓度和温度的同时检测.利用发射峰在524nm的CdSe/ZnS... 详细信息

本文研究了荧光纳米材料与有机染料结合在多传感领域的应用:将荧光纳米材料CdSe/ZnS与有机染料铂(Ⅱ)四(五氟苯基)卟啉包埋于聚氨酯水凝胶D4,经过水解、缩合获得固体薄膜,来实现氧气浓度和温度的同时检测.利用发射峰在524nm的CdSe/ZnS荧光纳米材料提供温度传感,氧气传感则是基于发射峰为650nm的铂(Ⅱ)四(五氟苯基)卟啉的动态猝灭.所制得的薄膜具有良好的光学稳定性,由405nm的紫外光激发,得到两发射峰互不重叠的光谱.实验结果表明,在氧气浓度(0~30%)和温度(15~67℃)下传感膜能很好地应用于氧气和温度双传感系统,且氧气传感的灵敏系数为9.69×10-4,温度传感系数为-0.0035(误差在±0.0002),该技术为新型便携式多传感器提供了可能.

关键词：量子点聚氨酯水凝胶双传感氧气温度

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基于双传感数据融合的车辆定位及运动状态识别研究

基于双传感数据融合的车辆定位及运动状态识别研究

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作者：秦攀重庆交通大学

学位级别：硕士

目前我国高速公路发展迅速,里程不断增加,由于地域差异大,气象条件多变,增加道路行车安全隐患,尤其在低能见度条件下,交通事故频发,检测交通事件的难度增大。因此需实时、准确地采集道路动态及多样的交通信息,为交通事件检测及诱导方案... 详细信息

目前我国高速公路发展迅速,里程不断增加,由于地域差异大,气象条件多变,增加道路行车安全隐患,尤其在低能见度条件下,交通事故频发,检测交通事件的难度增大。因此需实时、准确地采集道路动态及多样的交通信息,为交通事件检测及诱导方案的提出提供依据。到目前为止,交通信息采集主要有感应线圈、视频、微波、超声波、红外、GPS定位、电子标签等方式。目前的检测技术存在价格昂贵、系统复杂、对路面结构产生损害、低能见度环境条件效果差等问题。而微波具有对移动物体反应灵敏、检测速度快等特点;音频也属于交通信息检测技术之一,车辆的自发声是车辆行驶状态的一种表现形式。车辆的运动状态具有移动和自发声双重特点,利用音频和微波对道路车辆运动状态的检测具有互补性强、安装方便、对路面结构无损害、低能见度环境表现良好等优点。因此本文采用微波和音频两种采集技术实现对行驶车辆信息的采集,通过采集的车辆信息实现车辆定位及运动状态的识别研究。本文首次采用微波的脉冲信号实现车辆运动状态的研究分析;通过采集道路有标签的音频数据实现车辆行车车道级定位检测研究;针对单一微波和音频在车辆检测中存在的误检率高等问题,利用微波+音频实现基于表决层融合的车辆检测研究。本文主要研究工作包括以下:(1)首先利用微波传感对运动车辆状态相关参数检测方法分析,提出了一种基于双路微波传感检测车辆与路肩距离方法,构建了车辆运动状态检测系统,并通过实际和模拟环境相关实验对检测方法进行了验证分析,在实验和模拟环境下能够取得很好地检测效果。(2)其次通过将拾音器布设在道路路肩,采集车辆通过的音视频数据,前期通过人为标注的方式对音频进行标注,对提取的不同车道的音频数据进行预处理,通过梅尔频率倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)提取音频数据特征,提出了一种基于MFCC特征数据的筛选方法。最后按照单源无MFCC筛选方法、单源有MFCC筛选方法、双源无MFCC筛选方法和双源有MFCC筛选方法构建长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)网络模型进行学习训练,测试结果表明,双源有MFCC筛选方法其识别结果最好,识别率达到86.5%。(3)最后根据车辆既具有动的特性,又具有发声的特性,结合微波和音频之间的互补性,提出将微波与音频进行基于表决层的数据融合方法,通过实验模拟并对比分析,融合算法相比单一检测方法提升检测的准确率、降低误检率。

关键词：双传感运动状态车道级定位表决融合方法

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同步监测氧气和温度的新型便携式传感器

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光学学报 2019年第6期39卷 359-364页

作者：曹汇敏李发光戴乐荣吴超郑冬云朱春楠中南民族大学生物医学工程学院湖北武汉430074 中南民族大学脑认知国家民委重点实验室湖北武汉430074 医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室湖北武汉430074

采用同时测量红绿蓝(RGB)三种颜色的数字颜色芯片,实现了一种同步监测氧气和温度的便携式传感器。涂覆于颜色芯片上的传感膜由三种荧光染料嵌入有机改性硅溶胶凝胶基质构成。所有染料均用405 nm的发光二极管光源激发,其荧光波长分别与... 详细信息

采用同时测量红绿蓝(RGB)三种颜色的数字颜色芯片,实现了一种同步监测氧气和温度的便携式传感器。涂覆于颜色芯片上的传感膜由三种荧光染料嵌入有机改性硅溶胶凝胶基质构成。所有染料均用405 nm的发光二极管光源激发,其荧光波长分别与颜色芯片的RGB三个通道相匹配且无光谱交叠。不同氧气浓度和温度下的实验结果表明,所研发的传感器能有效地同步监测氧气和温度,且在氧气浓度为0%~30%和温度为25~75℃时具有良好的线性响应。

关键词：传感器双传感荧光传感器氧气浓度温度数字颜色芯片

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