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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 空气中产生的短时与长时氮气激光发射

    摘要： 基因集检验已成为高维基因组数据分析中不可或缺的工具。相较于单个基因组变量，进行基因集检验的重要动机是通过减少待检验假设数量来提升统计功效。然而随着常用基因集集合的急剧增长，检验时采用的基因集数量往往与底层基因组变量数量相当。为应对庞大基因集集合对统计功效构成的挑战，我们开发了谱基因集过滤技术（SGSF）——一种在基因集检验前对基因集集合进行独立过滤的新方法。该技术以衡量各基因集与样本主成分（PCs）关联显著性的p值作为过滤统计量，并考虑相关特征值的显著性。由于该过滤统计量在零假设下与标准基因集检验统计量独立、在备择假设下相关，因此能在不影响I类错误率的前提下提高富集基因集的比例。模拟和真实基因表达数据表明，SGSF算法能精准过滤与实验结果无关的基因集，从而显著提升基因集检验功效。

    关键词： 随机矩阵理论、筛查检测、主成分分析、基因集检验、基因集富集、Tracy-Widom分布

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE NAECON 2019 - 美国电气电子工程师学会国家航空航天与电子会议 - 美国俄亥俄州代顿市（2019年7月15日-19日）] 2019年IEEE国家航空航天与电子会议(NAECON) - 基于卷积神经网络和红外断层扫描的激光粉末床熔融原位过程监测

    摘要： 增材制造（AM）是航空电子、生物医学、汽车和制造业等多个领域不断发展的技术方向。过去15年间，金属打印的激光粉末床熔融（LPBF）技术呈现出显著增长态势。由于该工艺生产的许多零部件（如生物医学植入物）属于高风险产品，其质量成为行业关注重点。为此，我们设计了一台配备原位传感器的LPBF设备来监控制造过程。通过图像处理与机器学习算法，能够高效分析海量数据并评估零部件质量，验证特定内部几何结构及制造缺陷。本研究采用计算机辅助设计（CAD）构建的含多尺寸（0.75-3.5毫米）特征几何体（正方形、圆形、三角形）的多层试件，基于选择性激光熔化（SLM）设备的红外（IR）图像进行特征检测。通过图像去噪预处理，结合主成分分析（PCA）进一步降噪，再运用卷积神经网络（CNN）识别特征并判定异常类别（该类别数据源自CAD图像构建的数据集）。经此自动化流程，共检测、分类并验证了300个几何元素与制造文件的匹配性。此外，系统还检测并保存了若干制造异常供终端用户核查。

    关键词： 激光粉末床熔融（LPBF）、主成分分析（PCA）、红外图像（IR）、卷积神经网络（CNN）、增材制造（AM）、计算机辅助设计（CAD）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019国际微波与毫米波技术会议（ICMMT） - 中国广州（2019年5月19日-2019年5月22日）] 2019年国际微波与毫米波技术会议（ICMMT） - 毫米波频段70°扫描超宽带紧耦合偶极子阵列

    摘要： 云计算使计算资源有限的客户能够将其庞大的计算工作负载外包给具有强大计算能力的云端。然而，要利用这种计算范式，需要解决各种挑战，尤其是安全性问题。由于矩阵特征分解（ED）和奇异值分解（SVD）在工程任务中应用广泛，本文致力于设计安全、正确且高效的协议，用于将矩阵的ED和SVD外包给恶意云环境。为实现安全性，我们采用高效的隐私保护转换技术来?；な淙牒褪涑龅囊健Ｎ橹ぴ贫朔祷亟峁恼沸?，我们运用了高效的验证算法。计算复杂度分析表明，我们的协议具有极高的效率。此外，我们还引入了外包主成分分析作为这两个所提协议的应用实例。

    关键词： 特征分解、主成分分析、奇异值分解、云计算、安全外包

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE IGARSS 2019 - 2019年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 日本横滨 (2019.7.28-2019.8.2)] IGARSS 2019 - 2019年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 融合机载激光扫描与RapidEye传感器参数估算尼泊尔热带森林生物量

    摘要： 基因集检验已成为高维基因组数据分析中不可或缺的工具。相较于单个基因组变量，进行基因集检验的重要动机是通过减少待检验假设数量来提升统计功效。然而随着通用基因集集合的急剧增长，检验时采用的基因集数量往往与底层基因组变量数量相当。为应对庞大基因集集合对统计功效构成的挑战，我们开发了谱基因集过滤法（SGSF）——一种在基因集检验前对基因集集合进行独立过滤的新技术。该方法以衡量各基因集与样本主成分（PCs）关联统计显著性的p值作为过滤统计量，并考虑相关特征值的显著性。由于该过滤统计量在零假设下与标准基因集检验统计量独立但在备择假设下相关，因此能在不影响I类错误率的前提下提高富集基因集的比例。通过模拟和真实基因表达数据验证表明，SGSF算法能精准过滤与实验结果无关的基因集，从而显著提升基因集检验功效。

    关键词： 筛选检测、基因集富集分析、随机矩阵理论、基因集检验、主成分分析、Tracy-Widom分布

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 氧化锌纳米片修饰石墨烯量子点与二氧化锡量子纳米颗粒用于室温硫化氢传感

    摘要： 克服室温下半导体氧化物（SMO）基气体传感器选择性低的问题并实现痕量疾病生物标志物的精准检测，对于呼气传感器的广泛应用至关重要。本研究提出一种自组装策略，构建石墨烯量子点（GQD）功能化的多孔分级SnO?量子纳米颗粒（SnO?QNP）/ZnO纳米结构。通过后合成湿度处理（psHT），SnO?QNP/ZnO纳米片直接自组装于数字集成电极上，其GQD与负载SnO?QNP的ZnO纳米片异质结构的构建具有高度可控性与可重复性。p型GQD与n型SnO?、ZnO之间的强协同效应及p-n异质结有效放大了氧吸附变化引起的电阻波动。相较于原始ZnO和SnO?/ZnO传感器，GQD修饰的分级SnO?QNP/ZnO纳米结构展现出显著高响应（0.1 ppm H?S时S=15.9）及快速响应/恢复时间（14/13秒），并对H?S表现出优异的选择性。特别地，通过主成分分析（PCA）解析GQD-SnO?QNP/ZnO传感器的性能发现，GQD/SnO?QNP/ZnO异质界面的协同效应提升了传感器选择性。结果表明，这种具有分级结构的GQD修饰SMO在非侵入式呼气诊断领域极具应用潜力。

    关键词： 石墨烯量子点，主成分分析，呼气诊断，气体传感器，氧化锌纳米片，二氧化锡量子纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用"添加荧光团"的荧光指纹策略鉴别威士忌

    摘要： 本研究致力于开发一种利用外源荧光团进行荧光指纹分析的技术。该方法基于样品成分对发射光的猝灭/解猝灭作用，因此比基于样品固有荧光的常规指纹技术具有更广泛的应用潜力。具体操作流程为：在96孔板中混合样品与荧光团，通过Camag Visualizer 2仪器进行数字摄影记录发射光信号。图像经RGB通道分离后，数据经标准化处理并采用主成分分析（PCA）方法解析。使用配套软件进行图像对比度优化后，得分图中分离点群的数量显著提升，使区分效果得到本质性改善。为拓展与多种潜在标记化合物的相互作用，我们研究了六种不同化学来源的荧光团（二氧化硅纳米颗粒负载的罗丹明B、聚乙烯亚胺连接的荧光素、邻苯二甲醛与聚乙烯亚胺生成的席夫碱、CdSe/CdS/ZnS量子点、钌(II)与2,2'-联吡啶配合物(Ru(bpy)3 2+)以及锌与8-羟基喹啉-5-磺酸盐配合物）。值得注意的是，仅使用Ru(bpy)3 2+这一种荧光团即可区分16种威士忌样品（苏格兰、爱尔兰、波本及其他品类）。RGB图像的区分效果至少与荧光分光光度计（400-700nm范围）测量的发射光谱相当。相较于依赖威士忌自身固有荧光，采用任一研究中的荧光团都能实现更高效的区分效果。

    关键词： 荧光团、威士忌、三(2,2'-联吡啶)二氯钌(II)、主成分分析、荧光指纹图谱、数字图像、对比、判别

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 多光谱图像融合的彩色图像表示

    摘要： 多光谱成像传感器的应用催生了高效融合多源图像的算法需求，旨在生成更符合人眼视觉特性的合成影像。多光谱图像融合是指将多个光谱波段获取的光学图像进行整合的过程。本文提出一种像素级融合方法，通过融合近红外（0.76-0.90微米）、中红外（1.55-1.75微米）、热红外（10.4-12.5微米）及另一中红外波段（2.08-2.35微米）四幅图像生成复合彩色图像。该方法采用基于协方差矩阵Cholesky分解的线性变换技术，将灰度多光谱源图像转换为彩色图像。研究包含图像协方差矩阵估计、Cholesky分解及变换等关键环节，最终将融合结果与主成分分析（PCA）变换的融合图像进行对比。

    关键词： 灰度图像，乔列斯基分解，多光谱图像融合，主成分分析

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用激光诱导击穿光谱技术（LIBS）对鹿茸进行快速定性评估

    摘要： 本研究旨在利用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术建立一种快速分析方法，对鹿茸产品进行定性质量评估。我们采用主成分分析法筛选鹿茸LIBS光谱的特征谱线，并分别以全部谱线强度和特征谱线强度作为输入变量，构建了两个偏最小二乘判别分析（PLS-DA）分类模型来区分劣质与优质鹿茸。这两个模型的正确分类率（CCR）均为100%。为检验模型稳健性，我们使用未参与建模训练集的样本进行判别，其正确分类率分别为87.5%和100%。结果表明，LIBS结合PLS-DA技术可有效评估鹿茸质量，而采用特征谱线强度作为输入变量能进一步提升模型稳健性。

    关键词： 定性评价、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、鹿茸、主成分分析（PCA）、激光诱导击穿光谱（LIBS）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 印度古瓦哈提（2019.12.13-2019.12.14）] 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 用于金属及合金识别的皮秒远程LIBS系统开发

    摘要： 我们报道了一种用于金属与合金识别的远程激光诱导击穿光谱（ST-LIBS）系统的开发与优化。采用简易凸透镜和低成本便携式CCD光谱仪作为采集系统，替代了传统的大口径望远镜与ICCD组合。在6米远程距离下，仅需2.5 mJ的最小脉冲能量即可获得良好信噪比。据我们所知，这是首个将皮秒级ST-LIBS与紧凑型检测系统相结合的报道。该系统有望成为过程控制和防御应用中的有效工具。

    关键词： f数，远程激光诱导击穿光谱，主成分分析

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多元分析与激光诱导击穿光谱（LIBS）：现代艺术材料空间分辨分类的新方法

    摘要： 思想、信息和文化的交流速度不断加快，使得当代艺术持续发展，尤其在艺术材料的选择方面。这些材料的特性不仅对研究艺术技法至关重要，也对材料稳定性研究及相应的最佳保存方法具有重要意义。为此，分析方法应具备无需样品制备、进行表面微观分析并获得详细光谱信息的优势。本研究采用了激光诱导击穿光谱法（LIBS），用于识别由无机颜料和有机粘合剂（如丙烯酸、醇酸树脂和苯乙烯-丙烯酸）组成的现代涂料。主成分分析（PCA）被用于对不同纯材料（尤其是聚合物粘合剂）进行分类。为区分因颜料/粘合剂相互作用而导致LIBS光谱结果更为复杂的涂料混合物，选择了一种最近应用于文化遗产领域的统计方法——随机决策森林（RDF）。该方法能够降低数据方差，通过交叉验证测试不同训练数据集，并提高预测能力。此外，本研究首次利用开发的RDF对未知样品中不同无机颜料和有机粘合剂材料的分布进行了绘制并正确分类。这项研究代表了首次结合两种不同多元分析方法，使用LIBS对现代和当代材料进行分类的尝试。后续将考虑优化测量参数和数据处理，以将其应用扩展到其他艺术材料和?；ご碇小?

    关键词： 激光诱导击穿光谱、无机颜料、随机决策森林、有机粘合剂、主成分分析

    更新于2025-09-23 15:19:57