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可见-近红外光谱成像技术在生物材料监测中的应用

DOI：10.1255/nirn.1445 期刊：NIR news 出版年份：2014 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 近红外（NIR）光谱因其通常具有较弱的吸收带，是生物材料无损评估的有力工具。木材和植物叶片等生物材料结构复杂，其化学成分分布和表面结构具有非均匀性。因此需要一种兼具高空间分辨率与宽样本区域信号采集能力的成像技术。高光谱图像或影像文件等三维图像数据包含丰富的光谱与空间信息。然而单个像素的可见-近红外（vis-NIR）光谱及时间曲线通常呈现强多重共线性，因而需要通过多元分析从三维图像数据中有效提取有价值信息。本文介绍了两个生物材料无损监测的图像分析实例。
作者： Hikaru Kobori
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为介绍并演示可见-近红外光谱成像技术在生物材料无损监测中的应用，具体包括利用时间分辨荧光图像监测木材干燥过程中的含水量及叶片水分胁迫情况。

研究成果

可见-近红外光谱成像能有效对生物材料进行无损监测，如木材含水量和叶片水分胁迫应用所示。但其主要获取表面信息，内部细节需进一步研究，特别是透射法受散射影响较大。未来工作应聚焦于阐明光路并改进内部监测技术。

研究不足

测量基于样品表面的反射率和发射率，可能无法反映内部信息；生物材料中的散射会使透射测量复杂化；叶绿素荧光诱导受多种因素影响，若不考虑多个参数则难以分离特定胁迫。

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