酿酒葡萄一般批量采收, 采收期对其品质有较大影响。 传统方法主要依靠对样本的酚、 糖等各组分含量进行实验室理化指标检测, 判定采收成熟度。 如果对多个地块进行采摘前的连续监测, 则批量大、 成本高、 采样与分析工作量繁重, 且时效性差, 难以保证果品的收获品质。 以蛇龙珠品种为对象, 提出一种利用近地面多光谱图像对种植区葡萄成熟度和批量采收期判别的方法。 通过DJI Phantom四旋翼无人机搭载ADC Micro多光谱相机, 以S型采样路线直接拍摄9个采样点的蛇龙珠田间原位图像, 并采集葡萄果粒样本; 利用PixelWrench2 x64软件进行图像处理, 得到每张图像的红色(R)分量、 绿色(G)分量、 近红外(NIR)分量值; 将葡萄果粒榨汁, 依据检测时长、 成本和代表性程度, 选取总糖含量为成熟度判定指标, 采用PAL-1手持式糖度仪检测葡萄汁总糖含量; 分别分析R, G, NIR分量与日期的显著性关系, 发现叶片集中区域(局部)的R分量与日期为最显著关系(p-value=5.314 44×10-4, 调整后R2=0.815), 可作为建模的成熟度参数; 按照模型集与验证集为4:1的原则构建“总糖含量—局部R分量”线性回归与对数回归模型, 结果显示: 相比于线性模型, 总糖含量与局部R分量呈非常显著的对数关系(p-value=5.124 07×10-10, 调整后R2=0.970 62), 且该模型的平均预测误差≤1.388%、 最大预测误差≤4.6%、 采收前预测误差±0.46%, 证明该对数模型具有较高的检测精度。 实际采收前, 利用上述方式在近采收期采集蛇龙珠葡萄田间原位多光谱图像, 将得出的局部R分量值带入对数模型, 可对总糖含量进行预测, 并以22%±0.46%的总糖含量为标准研判蛇龙珠葡萄是否成熟。 结果表明: 采用区块光谱图像进行酿酒葡萄的批量采收品质和采收时间预测具有便利性与可行性, 为光谱图像在农业实际生产中的应用提供了新思路。
酿酒葡萄 多光谱图像 无人机 成熟度 判别 Wine grapes Multispectral figures Unmanned Aerial Vehicles Degree of maturity Determination 光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3220
1 中国人民公安大学刑事科学技术学院, 北京 100038
2 公安部物证鉴定中心, 现场物证溯源技术国家工程实验室, 北京 100038
3 江西兴国县公安局, 江西 赣州 342400
光学相干层析(OCT)技术是一种无损、高分辨率、快速的断层成像检验技术。电工胶带是法庭科学领域的一种重要物证。利用自主搭建的频域OCT系统对10种不同品牌的红色电工胶带进行OCT成像检验。从电工胶带的二维OCT图像中提取光程、散射强度比、信号峰个数、衰减系数等特征参数,比较各参数在不同样品之间的统计学显著性差异。对电工胶带样品进行三维OCT图像重建,获得样品的横截面图像。实验发现,上述特征可以有效区分不同品牌的电工胶带。OCT技术可以实现对物证样品的原位、无损、实时检验,且操作便捷、分辨率高,将为法庭科学电工胶带物证检验提供一种新的方法。
成像系统 相干光学层析 无损检测 电工胶带 光学衰减系数 激光与光电子学进展
2018, 55(1): 011101
Author Affiliations
Abstract
1 National Laboratory for Infrared Physics, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200083, China
2 Shanghai Engineering Research Center of Energy-Saving Coatings, Shanghai 200083, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A new approach is proposed to accurately determine the thickness of films, especially for ultra-thin films, through spectrum-fitting with the assistance of an interference layer. The determination limit can reach even less than 1 nm. Its accuracy is far better than that of the traditional methods. This determination method is verified by experiments, and the determination limit is at least 3.5 nm compared with the results of atomic force microscope (AFM). Furthermore, a double interference-aided spectra fitting method is proposed to reduce the requirements of the determination instruments, which thus allows one to determine the film’s thickness with a low-precision common spectrometer and to greatly lower the cost. It is a very high-precision determination method for on-site and in-situ applications, especially for ultra-thin films.
120.4290 Nondestructive testing 120.4800 Optical standards and testing 220.4840 Testing 120.7000 Transmission Chinese Optics Letters
2016, 14(8): 081203
蜂胶有抗菌、 抗病毒、 保肝、 抗癌等功效, 被誉为“紫色黄金”, 而当前蜂胶市场制假掺假现象愈演愈烈。 为快速鉴别蜂胶的真假与优劣, 以41种中国蜂胶、 一种美国蜂胶和两种树胶为实验材料, 利用傅里叶变换红外光谱仪采集其红外谱图, 以青海蜂胶为参照样品分析相似度, 并利用主成分分析法进行数据解读。 结果表明, 所有蜂胶在2 848.53～2 849.08和2 916.76～2 917.74 cm-1两个区域都存在特征峰, 而树胶在这两个区域内无特征峰。 树胶的特征峰区域为1 150～1 300和1 550～1 650 cm-1。 通过这些差异可以快速甄别蜂胶和树胶, 鉴别真假蜂胶。 以具有较高品质的青海蜂胶为参照物, 匹配性分析显示, 树胶与蜂胶完全不匹配, 而42种蜂胶样品均与青海蜂胶有较高的匹配度（>80%）, PCA结果显示, 蜂胶和树胶, 以及不同气候带、 不同颜色的蜂胶可以较好区分开来。 本研究首次基于红外光谱技术对不同蜂胶进行分析, 有望建立蜂胶真假及优劣鉴定的新方法。
蜂胶 树胶 红外光谱 匹配度 主成分分析 Propolis Tree gum Infrared spectrum Matching degree Principal component analysis 光谱学与光谱分析
2015, 35(11): 3058
1 中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
2 上海节能镀膜玻璃工程技术研究中心， 上海 200083
针对智能窗用的二氧化钒膜系需相变温度接近室温、红外调节率高、 可见光透过率高等实际问题，通过薄膜设计(Coating designer, CODE)软件设计了一种由掺 钨(Tungsten-doped, W-doped)二氧化钒(Vanadium dioxide, VO2 ) 层和二氧化硅(Silicon dioxide, SiO2 ) 减反层组成的高性能智能窗膜系。系统研究了各层膜的厚度对红外调节率和可见光透过率的 影响，确定综合性能优良的膜系为 玻璃/70 nm 掺钨二氧化钒/50 nm 二氧化硅，并采用大面 积多靶磁控溅射系统制备出了该膜系。实验测得膜系的相变温度为38.2 °C，红外调节 率(2400 nm波长处)为40.4%，可见光的峰值透过率为46.3%。在太阳能红外波段，膜系具有良 好的入射调节效果。此外，该膜系的制备方法与现有的大面积镀膜玻璃工艺兼容，适于工业化生产。
二氧化钒 智能窗 相变温度 vanadium dioxide smart window phase transition temperature
1 中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
2 上海节能镀膜玻璃工程技术研究中心， 上海 200083
采用常温磁控溅射法制备金属钒薄膜，然后在合适的氧气氛围下对其进行 退火氧化处理，最终在非晶玻璃衬底上制备出具有相变的高性能二氧化钒(Vanadium Dioxide, VO2 )薄膜。X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD) 测试结果表明，所制薄膜的主要成分为VO2 ；扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM) 测试结果表明，所制薄膜的结晶性良好，晶粒粗细均匀。该薄膜在室温下的红外光透过率(2400 nm处)为 67%，在高温下的红外光透过率(2400 nm处)为9%。其透过率差值为58%，因此具有良好的红外透过率调 节能力。同时还测试分析了薄膜光学转变与电学转变的差异，发现电学转变温度比光学转变 温度高4.7℃。该方法适合大面积VO2 薄膜的制备，对智能窗的研究与应用具有重要意义。
二氧化钒 磁控溅射 相变 智能窗 vanadium dioxide magnetron sputtering phase transition smart window
目的探讨KTP激光加泪道插管治疗难治性泪道阻塞的临床效果.方法用带针芯的泪道探针插至泪道阻塞处,拔出针芯,将KTP激光纤维插至泪道阻塞处,激发激光将阻塞处疏通,再将直径0.6～0.8 mm硅胶管穿在针芯上,插入泪道,拔出针芯,使硅胶管留置泪道内8～10周.结果采用此方法治疗各种难治性泪道阻塞31例32眼,其中27例28眼治愈,4例4眼无效,治愈率87.5%.结论 KTP激光加泪道插管是治疗难治性泪道阻塞的有效方法.
KTP激光 泪道插管 难治性泪道阻塞
