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oe1(光电查) - 科学论文

129 条数据
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  • 利用银纳米线作为表面增强拉曼散射基底实现不同探针分子的同时检测

    摘要： 采用改进的种子介导法在室温下合成了高产率的金属银纳米线。当氢氧化钠浓度较低时获得带状纳米结构，进一步提高氢氧化钠浓度则转变为长纳米线。这些纳米线具有高长径比，长度和直径分别约为6.5微米和17纳米。使用可见光（514.4纳米）和近红外（784.8纳米）激发线，通过结晶紫、孔雀石绿和氯化尼罗蓝三种探针分子测试了这些纳米线的表面增强拉曼散射活性。结果表明结晶紫和氯化尼罗蓝分子的最低检测限可达10^-7摩尔级并呈现良好线性响应（相关系数证实），显示其在传感等领域的应用潜力。通过主成分分析对表面增强拉曼光谱进行染料分子及其混合物的同步鉴别，前两个主成分（分别占总数据方差的69.80%和27.93%）可便捷表示为二维PCA得分图，该图清晰显示出探针分子及其混合物的聚类分布。通过绘制PCA载荷矩阵确定了波数对两个主成分的相对贡献度，这些结果进一步提升了多重SERS检测与分析的量化可能性。

    关键词： 表面增强拉曼散射、载荷图、主成分分析、得分图、银纳米线

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 双波长拉曼融合光谱技术

    摘要： 空间压缩双波长拉曼光谱技术能够在使用光谱范围有限的检测系统时记录完整的拉曼光谱。常规方法是先后用两种激发激光记录光谱后再拼接完整光谱。但这种方法无法用于过程监测的定量分析，因为被测对象在两次采集期间可能发生变化。本文提出光谱融合概念来解决该问题：通过同时照射两种激光实现拉曼光谱不同部分的片上融合。研究表明所得数据适用于单变量和多变量方法的定量评估。双波长拉曼融合光谱技术为构建分析化学用高度紧凑设备提供了新机遇。

    关键词： 拉曼光谱、主成分分析、数据处理

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种用于识别不同来源外泌体的无标记平台

    摘要： 外泌体包含细胞及细胞状态特异性的蛋白质、脂质和核酸等物质，在细胞信号传导与细胞间通讯中发挥重要作用。当前基于外泌体的生物标志物研究主要依赖分析候选标志物（即特定蛋白质或核酸），但这种方法可能遗漏尚未发现的重要标志物。替代方案是通过"组学"方法或能提供系统"指纹图谱"（无需识别每个生物分子组分）的技术来分析整个外泌体系统。本文描述了后一种平台——基于表面增强拉曼光谱（SERS）结合多元分析技术，并验证了该平台分析不同生物来源外泌体的有效性。 首先我们探究：这种分析是可采用市售简易试剂盒从胎牛血清分离的外泌体，还是必须通过"金标准"超速离心/过滤程序获得更高纯度样本。数据显示后者是此类分析的必要条件。确立该要求后，我们使用独特的石墨烯包覆金基底（含准周期金字塔阵列）混合SERS基底，严格分析了单个外泌体的拉曼光谱特征。为确定拉曼信号来源，我们结合低/高空间分辨率拉曼成像与扫描电镜的外泌体形态鉴定，两种方法均表明光谱来自单个外泌体。最后我们首次证明：该平台能根据拉曼特征区分不同生物来源的外泌体，这为开发基于外泌体的指纹图谱提供了前景广阔的新途径。 本研究为未来探索外泌体在各种生物过程中的作用，以及将其作为疾病诊断和治疗监测的生物标志物，奠定了坚实的技术基础。

    关键词： 表面增强拉曼光谱、石墨烯、生物标志物、外泌体、主成分分析

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用神经网络进行高光谱特征分析以实现铜矿石品位估算

    摘要： 对地下不同金属和矿物资源日益增长的需求给发展中地区的地球化学实验室带来了巨大压力。任何采矿业的成功都依赖于矿床中矿石品位的估算值，因此快速评估矿石品位对矿山日常运营至关重要。通常通过化学分析或X射线荧光（XRF）测定化验值，但这受限于实时品位估算、样品制备和处理时长。多项勘探研究表明，高光谱技术是矿物识别与制图的有效工具。本研究旨在确定窄带光谱在铜品位估算中的有效性。为此开发了多层前馈神经网络模型，建立高光谱特征与铜品位之间的功能关联。从连续统去除光谱中共提取八类特征（包括吸收深度、波段深度中心、吸收曲线下面积、半高全宽）及高光谱剖面导数反射率特征（如波段深度比、一阶和二阶斜率）。通过主成分分析降低提取特征的维度，选取前七个主成分作为人工神经网络模型的输入向量。采用五折交叉验证评估模型性能。高度相关性表明：基于高光谱数据生成的主成分特征结合人工神经网络模型，可作为预测铜矿铜品位的替代方法。

    关键词： 铜品位、矿石品位估算、光谱特征、K折交叉验证、主成分分析、人工神经网络

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 不同类型近红外（NIR）仪器测量罂粟（P. somniferum）胶囊中生物碱能力的比较

    摘要： 罂粟果壳是制药工业最重要的原料之一，含有约25种不同生物碱。其中包括具有镇痛和麻醉作用的吗啡、止咳药可待因以及具有抗肿瘤活性的那可丁等重要物质。我的首要目标是比较分散式与傅里叶变换（FT）近红外（NIR）仪器，通过光谱的数学预处理（即间隙-段导数）和偏最小二乘法（PLS）校准，利用相同样本群体测量生物碱?；诜稚⑹絅IR导数光谱的最佳PLS校准（采用交叉验证）是针对吗啡的，其R平方值（R2）为0.924，均方根误差（RMSE）为1.198毫克（干物质）-1，范围在1.24-20.44毫克（干物质）-1之间。比较两种仪器PLS参数输出的变化显示，其差异取决于导数类型和分段大小。

    关键词： 近红外光谱，生物碱，罂粟壳，主成分分析

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 提高宫颈癌前病变的诊断：主成分分析结合支持向量机应用于荧光寿命成像

    摘要： 我们通过联合应用主成分分析（PCA）和支持向量机（SVM），对离体获取的上皮增生（EH）和CIN-I宫颈组织样本的荧光寿命成像（FLI）平均荧光衰减曲线进行诊断，显著提高了宫颈癌的诊断水平。研究发现，与CIN-I样本相比，EH样本的双指数拟合荧光寿命的快慢分量均更高。对平均时间分辨荧光衰减曲线应用PCA显示，第二主成分与第一主成分结合能增强EH与CIN-I组织的区分度。随后分别采用SVM支持向量机对荧光寿命和主成分得分进行分类以识别这两种组织。当将荧光寿命与主成分得分组合输入SVM时，诊断能力显著提升。

    关键词： 主成分分析、荧光寿命、支持向量机、主成分得分

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 油样荧光高光谱成像及其在组分分析与厚度估算中的定量应用

    摘要： 对溢油事故进行快速响应与分析至关重要，但始终面临挑战。本研究开发了一套基于光栅-棱镜结构的紧凑型荧光高光谱系统，该系统能实现油类组分分析并对油膜厚度进行定量估算。该光谱仪波长范围为366-814纳米，光谱分辨率达1纳米。通过测定三种原油及其多种混合物的组分，验证了光谱系统方案的可行性。研究进一步发现油膜厚度与荧光高光谱强度呈线性关系，证实了利用荧光数据进行油膜厚度定量测量的可行性。该荧光高光谱成像系统不仅能实现油品识别、分布分析，还可检测油膜厚度，将其搭载于无人机等平台，在溢油事故应急中具有应用前景。

    关键词： K均值聚类、主成分分析、荧光高光谱成像、油类检测

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于降维的双颜色特征融合目标跟踪算法

    摘要： 针对单颜色特征在复杂场景中目标跟踪鲁棒性差、效果低的问题，本文基于相关滤波（CF）跟踪框架，提出一种基于降维的双颜色特征融合目标跟踪算法。首先对输入图像分别提取颜色名称（CN）特征和颜色直方图（CH）特征，通过基于CF的方法关联模板与候选区域，分别获取目标区域的CH响应和CN响应；进而提出自适应特征融合策略，线性融合CH响应与CN响应，得到兼具全局颜色分布信息与主颜色信息的双颜色特征响应；最终基于融合响应图估计目标位置，以响应图最大值对应位置作为目标估计位置。该方法在Staple算法框架下进行融合，并通过主成分分析（PCA）对尺度维度降维，降低了算法复杂度，进一步提升了跟踪性能。在具有挑战性的基准序列上的定量与定性实验结果表明，该算法在复杂场景中相比其他先进跟踪算法具有更优的跟踪精度与鲁棒性。

    关键词： 自适应特征融合、主成分分析、特征融合、相关滤波、视觉跟踪

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE国际成像系统与技术会议（IST）- 波兰克拉科夫（2018.10.16-2018.10.18）] 2018年IEEE国际成像系统与技术会议（IST）- 二维多波段主成分分析及其在耳部识别中的应用

    摘要： 主成分分析（PCA）已成功应用于包括耳部识别在内的诸多领域。然而，由于其对数据的高度依赖性，其性能存在局限。本文提出一种二维多带PCA（2D-MBPCA）方法，其性能显著优于传统PCA。该方法根据像素强度，采用动态或预定义的等距阈值范围，将输入灰度图像分割为若干子图像，随后对这些子图像集应用PCA提取特征，最终利用所得特征进行最佳匹配。通过在两个基准耳部图像数据集上应用该2D-MBPCA进行耳部识别，验证了本技术相对于标准PCA的优势。

    关键词： 耳部识别、直方图均衡化、主成分分析

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于特征导向PCA的Reiner Gamma地貌区辉石远程成分估算：月球漩涡研究新发现

    摘要： 月球作为地球地质的"罗塞塔石碑"，其表面主要由玄武岩和铁质斜长岩套组成，这些岩石引人入胜的元素成分变化凸显了月球地质特征。辉石对月球地壳下部演化具有重要作用。本研究采用基于特征导向主成分分析（FPCA）的改进技术，重点量化了赖纳伽马构造区（RGF）中富辉石岩相。月球矿物测绘仪（M3）的高分辨率数据为月壤光谱分析提供了便利。通过光学成熟度（OMAT）分析发现，与周边区域相比，RGF反照率轨迹上的月壤更为原始。此外，基于FPCA的波段选择显示RGF中部存在富辉石区域，并在皱脊附近检测到橄榄石-斜方辉石岩相痕迹。为佐证这一发现，采用修正高斯模型（MGM）进行光谱成分分析，结果显示RGF东部存在富含镁且钙含量中等到较高的斜方辉石，这反映了地壳下部的岩石学特征。

    关键词： 改进高斯模型、月球矿物绘图仪、辉石、光学成熟度、主成分分析（FPCA为Functional Principal Component Analysis的缩写，通常译作"函数型主成分分析"或根据上下文简译为"主成分分析"）

    更新于2025-09-23 15:21:21