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近红外光谱检测技术在农业和食品分析上的应用

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光谱学与光谱分析 2004年第4期24卷 447-450页

作者：王多加周向阳金同铭胡祥娜钟娇娥吴启堂深圳市无公害农产品质量监督检验站广东深圳518040 华南农业大学资源环境学院广东广州510000

近红外光谱是 2 0世纪 90年代以来发展最快、最引人注目的光谱分析技术。阐述了近红外光谱的原理、技术特点 ,介绍了近红外光谱仪、光谱预处理方法以及化学计量学研究的发展过程 ,重点列举了近红外光谱在农业和食品分析中的成功应用实... 详细信息

近红外光谱是 2 0世纪 90年代以来发展最快、最引人注目的光谱分析技术。阐述了近红外光谱的原理、技术特点 ,介绍了近红外光谱仪、光谱预处理方法以及化学计量学研究的发展过程 ,重点列举了近红外光谱在农业和食品分析中的成功应用实例。资料表明 ,近红外光谱以其速度快、不破坏样品、操作简单、稳定性好、效率高等特点 ,已广泛应用于各个领域。特别是在欧美及日本等发达国家 ,很多近红外光谱分析法被列为标准方法。而我国近红外光谱的应用研究起步较晚 ,虽然某些方面已具国际领先水平 ,但就总体来看与国际水平还有大的差距。文章首次提出了集中优势资源 ,包括人力资源和设备资源 ,利用现代网络技术 ,建立终端用户和中心数据库资源共享的模式 ,以推动近红外光谱技术在我国农业科技和生产中的应用。

关键词：近红外光谱检测技术农业食品分析漫反射技术

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种子活力无损检测方法研究进展

浙江农林大学学报 2020年第2期37卷 382-390页

作者：瞿志杰贾良权祁亨年王瑞琴赵光武浙江农林大学信息工程学院浙江杭州311300 湖州师范学院信息工程学院浙江湖州313000 浙江农林大学农业与食品科学学院浙江杭州311300

种子是农业实际生产中最根本的生产资料,种子活力的高低将直接影响农业生产和发展。种子活力的检测方法可分为无损和有损检测两大类。种子活力无损检测方法具备不损伤种子样本、检测效率高、可在线化检测、实验可重复性好以及实验污染... 详细信息

种子是农业实际生产中最根本的生产资料,种子活力的高低将直接影响农业生产和发展。种子活力的检测方法可分为无损和有损检测两大类。种子活力无损检测方法具备不损伤种子样本、检测效率高、可在线化检测、实验可重复性好以及实验污染少等优点,有近红外光谱检测技术、高光谱检测技术、电子鼻检测技术、机器视觉检测技术等多种无损检测法。基于国内外种子活力无损检测技术的发展现状,本研究综合评述了种子活力无损检测方法、技术以及检测结果,归纳了不同活力检测的特点、应用现状、研究进展以及在实际应用中优势和缺点,同时对种子活动检测技术发展趋势进行展望。

关键词：种子活力无损检测近红外光谱检测技术高光谱检测技术电子鼻检测技术机器视觉检测技术

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柚子品质无损检测技术研究进展

南方农机 2023年第17期54卷 33-36,104页

作者：马雪涛蒋亚鑫邓定南李浩昌林厚健罗宏炼金扬印嘉应学院物理与电子工程学院广东梅州514015 梅州市智能光电检测应用工程技术研究中心广东梅州514015 梅州市农业综合服务中心广东梅州514021 梅州市鑫农机械制造有限公司广东梅州514471

【目的】柚子营养丰富,属于柑橘类水果,为岭南特色水果之一。对柚子品质进行无损检测,可有效保证柚子采后科学品级分类,对提高其市场销量和品牌影响力,推动其产业发展具有重要意义。【方法】课题组采用文献分析法,一方面介绍了柚子品质... 详细信息

【目的】柚子营养丰富,属于柑橘类水果,为岭南特色水果之一。对柚子品质进行无损检测,可有效保证柚子采后科学品级分类,对提高其市场销量和品牌影响力,推动其产业发展具有重要意义。【方法】课题组采用文献分析法,一方面介绍了柚子品质无损检测相关技术的研究进展,主要包括机器视觉检测技术、近红外光谱检测技术、高光谱成像检测技术、核磁共振成像检测技术、X射线检测技术、深度学习检测技术等。另一方面介绍了拉曼光谱检测技术、电子鼻检测技术、介电特性检测技术、声特征检测技术等在其他类水果品质无损检测中的应用,探讨这类技术应用于柚子品质无损检测的可行性。【结果】目前,柚子品质无损检测技术中,应用最多的是机器视觉检测技术和近红外光谱检测技术。将深度学习技术和近红外光谱检测技术结合,可有效提高柚子糖度检测的精度;其他水果无损检测技术的运用,也为柚子智能化农业装备的研发提供了指引。【结论】本研究可以为柚子品质无损检测技术的选择和应用提供参考。未来,如何设计便携化、智能化的柚子多品质参数无损检测系统,是柚子品质无损检测研究中亟需解决的关键问题。

关键词：柚子品质无损检测机器视觉检测技术近红外光谱检测技术

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基于近红外光谱的乳腺肿瘤成像装置研究

基于近红外光谱的乳腺肿瘤成像装置研究

作者：曹月哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

乳腺癌是女性群体容易罹患的一种癌症,事业繁忙、生活节奏的不断加快,导致未哺乳率、肥胖率提高,从而使乳腺癌的发病率越来越高。目前,一级预防措施有减少肥胖、减少超重及营养干预。此外,人群筛查也可以将乳腺癌致死的几率降低,提早发... 详细信息

乳腺癌是女性群体容易罹患的一种癌症,事业繁忙、生活节奏的不断加快,导致未哺乳率、肥胖率提高,从而使乳腺癌的发病率越来越高。目前,一级预防措施有减少肥胖、减少超重及营养干预。此外,人群筛查也可以将乳腺癌致死的几率降低,提早发现与治疗。目前主要通过钼靶X线摄影、超声及核磁共振等影像学检测方法来对乳腺癌进行筛查,但都存在一定的不足。近红外光谱成像技术具有许多的优点,如对人体无损伤、易于操作、测量速度快、时间分辨率高等,所以近红外光谱成像越来越被广泛地运用于各种研究。本课题主要基于近红外光谱技术,在修正的朗伯—比尔定律(MLBL)的基础上,设计并实现了一套方阵式光源—探测器的乳腺肿瘤成像系统,可以对乳腺肿瘤分层成像,对深度和形态初步定位,为乳腺癌的诊断提供一定的依据;研究了一种基于反射式测量的DOT图像重建算法,实现了仿体模型吸收系数的二维图像重建。本文的研究内容可分为以下几部分。(1)分析近红外光应用于肿瘤检测的基本原理和背景,介绍了近红外光学成像技术的经典拓扑成像法及近红外扩散光层析成像算法,并具体说明基于修正后的朗伯-比尔定律计算人体组织血氧浓度的方法;(2)以STM32F103作为控制核心,设计了光学结构和主控系统,光学结构由三波长发光二极管和光电传感器组成,主控制单元作为整个系统的核心,点亮发光二极管,对数据进行滤波、放大等预处理,再通过AD转换,实现信号的采集、处理及实时传输;(3)设计了硬件的嵌入式程序和数据接收成像的前端程序,嵌入式程序配合硬件设备完成数据的采集和传输。上位机软件由Matlab编写完成,实现数据的进一步处理及实时成像,并设计了友好的用户界面,极大的方便了用户的使用;对扩散光层析成像的算法进行研究,采用一种双网格半三维断层图像重建算法来实现组织体吸收系数的重构;(4)在验证系统稳定性、可靠性的基础上,制作了乳腺肿瘤仿体模型,分别利用基于修正朗伯-比尔定律的二维拓扑成像法和DOT图像重建法进行成像实验,成像结果表明,基于MLBL的成像方法能够实现组织体的断层成像,并且可以粗略得到目标“肿瘤”的尺寸和深度信息;利用DOT图像重建算法对组织体吸收系数进行二维成像时,可以达到90%的量化度,重建误差小于11%,证明了该系统可以实现恶性乳腺肿瘤的初步检测。本装置具有便携性、成本低、无创式等优势,适用于恶性乳腺肿瘤的初步筛查,既可用于医院体检,又能外出对恶性肿瘤易发年龄段的妇女进行早期乳腺癌的大面积普查,因此具有极其重要的社会和科研意义。

关键词：近红外光谱检测技术修正的朗伯—比尔定律乳腺肿瘤断层图像重建

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农产品无损质量检测技术

农业工程技术 2022年第14期42卷 91-91,93页

作者：黎耀铭广东省广州市白云区农产品质量安全检测中心广州510080

为了有效满足各项改革制度的落实及政策实施,该文基于广州市白云区实际情况针对现阶段应用的无损检测技术进行探讨,介绍了基于高光谱图的计算机视觉技术、电磁特性检测技术、近红外光谱检测技术的应用原理,并阐述了这些技术在农产品质... 详细信息

为了有效满足各项改革制度的落实及政策实施,该文基于广州市白云区实际情况针对现阶段应用的无损检测技术进行探讨,介绍了基于高光谱图的计算机视觉技术、电磁特性检测技术、近红外光谱检测技术的应用原理,并阐述了这些技术在农产品质量检测中的具体应用,分析了无损检测技术的发展趋势,以期更好地保障农产品安全。

关键词：农产品质量检测无损检测技术计算机视觉技术电磁特性检测技术近红外光谱检测技术

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畜禽肉化学成分近红外光谱检测技术研究进展

光谱学与光谱分析 2013年第11期33卷 3002-3009页

作者：陶琳丽杨秀娟邓君明张曦云南农业大学动物科学技术学院云南昆明650201 云南省动物营养与饲料重点实验室云南昆明650201

和传统的肉品化学成分检测方法相比,近红外光谱分析是一种能够快速、简单、安全和可同时测定多种化学成分的肉品检测方法。论述了近年来猪、鸡、牛、羊四种动物肉中粗蛋白质、肌间脂肪、脂肪酸、水分、灰分、肌红蛋白和胶原蛋白七种化... 详细信息

和传统的肉品化学成分检测方法相比,近红外光谱分析是一种能够快速、简单、安全和可同时测定多种化学成分的肉品检测方法。论述了近年来猪、鸡、牛、羊四种动物肉中粗蛋白质、肌间脂肪、脂肪酸、水分、灰分、肌红蛋白和胶原蛋白七种化学成分的近红外光谱分析检测研究进展,并探讨了目前研究中存在的问题及其原因。从已发表的研究结果可以看出,近红外光谱分析具有替代耗时成本高的现有肉品化学检测方法的巨大潜力,特别是用于商业上同步检测多种化学成分。研究大多采用主成分分析法进行特征光谱筛选,偏最小二乘和修正偏最小二乘法建立校正模型,交互验证进行预测结果评价。目前研究热点集中在肉中脂肪酸含量预测模型和应用近红外高光谱图像和多元回归预测肉中化学成分。近红外光谱预测结果差异性较大,这与样品集选择、光谱预处理和建模方法都有很密切的关系。样品选择对近红外预测精度具有重要的意义,非均质肉样影响了近红外化学成分预测精度。总的来说,肌间脂肪、脂肪酸与水分指标预测效果较好,粗蛋白质和肌红蛋白指标预测效果次之,灰分和胶原蛋白指标预测结果较差。

关键词：近红外光谱检测技术肉化学成分综述

热成像技术与近红外光谱技术结合无损检测西拉葡萄叶片水分含量

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山西农业科学 2016年第10期44卷 1467-1475页

作者：李光君墨尔本大学农业与动物医学学院维多利亚墨尔本300457

西拉是一个古老而优质的酿酒葡萄品种,改良其种植技术与方法越来越受到人们的关注。其中,葡萄植株水分含量的测定与控制对其种植与收获有很重要的影响,因此,寻找其快速简便且非破坏性的测量方法十分重要。为了探究实现对葡萄藤叶水分含... 详细信息

西拉是一个古老而优质的酿酒葡萄品种,改良其种植技术与方法越来越受到人们的关注。其中,葡萄植株水分含量的测定与控制对其种植与收获有很重要的影响,因此,寻找其快速简便且非破坏性的测量方法十分重要。为了探究实现对葡萄藤叶水分含量的无损且简便快捷的测量方法,用热成像技术与近红外光谱法结合对叶片水分进行检测,并找出其与叶片含水量之间的相对应关系。结果表明,使用热成像技术和近红外光谱技术分别测量葡萄藤叶片水分含量参数CWSI与IG,可以通过计算得出二者均与叶片水分丢失有明显的线性关系。热成像技术与近红外光谱法结合可以用来较为精确地测量叶片水分含量,同时做到快速无损。

关键词：热成像技术近红外光谱检测技术水分流失温度变化作物干旱指数

吸痰对重症颅脑损伤病人脑组织氧饱和度影响的研究

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护理研究 2014年第35期28卷 4424-4427页

作者：鲜继淑黄鑫中国人民解放军第三军医大学附属西南医院

[目的]探讨近红外光谱检测技术(NIRS)在神经外科重症颅脑损伤病人脑组织氧饱和度(rSO2)监测中的应用效果。[方法]选取2011年3月—2011年8月入住神经外科重症监护室(NICU)诊断明确且符合重症颅脑损伤入选标准的病人36例,测定并分析吸痰... 详细信息

[目的]探讨近红外光谱检测技术(NIRS)在神经外科重症颅脑损伤病人脑组织氧饱和度(rSO2)监测中的应用效果。[方法]选取2011年3月—2011年8月入住神经外科重症监护室(NICU)诊断明确且符合重症颅脑损伤入选标准的病人36例,测定并分析吸痰前与吸痰后rSO2、脉搏氧饱和度(SpO2)、动脉血氧分压(PaO2)各指标的变化和相关性。[结果]吸痰后5min rSO2为(56.36±2.17)%,较吸痰前rSO2(54.52±1.61)%变化差异有统计学意义(P0.05);吸痰前及吸痰后PaO2与SpO2呈正相关(P检测临床重症颅脑损伤病人rSO2,客观地评价病人的氧合状态。

关键词：重症颅脑损伤近红外光谱检测技术脑组织氧饱和度重症监护吸痰

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光纤传感式红外水分测量方法的研究

光纤传感式红外水分测量方法的研究

作者：赵奕阳华东师范大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的提高，人们更关心吃的食物中含有的营养成分是否充足，居住的环境是否舒适等等问题。以往我们总是依靠经验来得出以上问题的结论。而依靠智能化仪器来帮助人类解答难题的梦想，在检测技术日益先进的今天正在逐步实现... 详细信息

随着人民生活水平的提高，人们更关心吃的食物中含有的营养成分是否充足，居住的环境是否舒适等等问题。以往我们总是依靠经验来得出以上问题的结论。而依靠智能化仪器来帮助人类解答难题的梦想，在检测技术日益先进的今天正在逐步实现。本文对光纤传感式红外水分测量方法的研究属于这种智能化仪器的基础理论探讨。它不同于传统的光学水分测定仪，采用了一系列创新技术，在不影响测量精度的情况下能简化传统系统的复杂度并使整个系统变得更廉价。本文首先讨论了近红外光谱检测法的原理，以及其在水分测量中的应用，根据这个理论确定了系统结构，以及测量水分的光波长和参考光波长。其次不同于以往的光路设计方案，本文设计了一种独特的光纤传感器来实现发射光和接收的光路。为了能够驱动发射LED，必需设计与之匹配的驱动电路，而传送到探测光电二极管上的信号是一个微弱的小信号，需要采用微弱信号检测理论来对该信号作放大处理，在本系统中采用锁定放大原理设计接收信号的调理电路。调理电路之后的微机系统对转换的信号采样，采样得到的数据通过分析，得到水分与比值的拟合曲线，从而获知这两者之间的大致对应关系。这种智能化仪器的实现方法不仅仅能应用于水分测量领域，只要找到其他物质成分的吸收光谱，应用现代光谱检测技术就能对其他成分进行检测，这也是研究本课题的潜在意义。

关键词：水分测量近红外光谱检测技术锁定放大原理定标模型建立