上海交通大学 电子信息与电气工程学院 仪器科学与工程系, 上海 200240
为了评估微型近红外光谱仪应用于现场水果糖度检测的可行性, 采用粒子群算法结合反向传播(BP)神经网络建立了苹果糖度的无损高精度快速检测方法, 研究了微型近红外光谱仪NIRscan以单波长和阿达玛变换两种测量模式获得的光谱数据, 应用多种不同的数据预处理方法和多元线性回归、偏最小二乘法、粒子群算法(PSO)、BP神经网络等算法建立分析模型。结果表明, 以阿达玛变换工作模式测得的光谱数据更好, 以1阶导数结合Savizky-Golay平滑算法作数据预处理, 应用PSO结合BP神经网络建立的苹果糖度预测模型具有更高的预测精度, 预测相关系数和均方根误差分别为0.9911和0.1502。该微型近红外光谱仪NIRscan用于苹果糖度的现场快速和高精度无损检测具有可行性。
光谱学 苹果糖度 近红外光谱 数字显微器件 微型近红外光谱仪 阿达玛变换 粒子群优化算法 反向传播神经网络 spectroscopy apple sugar content near infrared spectroscopy digital micro-mirror device miniature near infrared spectrometer Hadamard transform particle swarm optimization back propagation neural network
1 上海交通大学大学电子信息与电气工程学院仪器系, 上海 200240
2 上海智能诊疗仪器工程技术研究中心, 上海 200240
3 上海交通大学物理与天文系, 上海 200240
利用自行研制的便携式拉曼光谱仪(Hx-Spec)对高山石类寿山石(13组)和老挝石(22组)进行了分类判别分析。Hx-Spec拉曼光谱仪的激发波长785 nm, 光谱范围200～2700 cm-1, 分辨率6 cm-1。结合主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)建立多元统计算法模型, 将老挝石从高山石类寿山石中区别出的特异性和灵敏度分别为100%与86.7%, 受试样品工作特征(ROC)曲线下面积为0.977。另外, 加入8个新样品作为验证, 判别正确率为87.5%。研究表明, 自行研制的便携式拉曼光谱仪结合PCA-LDA统计分析方法有望用于区分高山石类寿山石和老挝石。
光谱学 拉曼光谱 无损鉴别 主成分分析 寿山石 老挝石 光学学报
2016, 36(12): 1230001
1 上海交通大学 物理与天文系，上海 200240
2 上海交通大学 电子信息与电气工程学院 仪器系，上海 200240
采用几何光学法对切削微角锥棱镜薄膜结构单元的反射特性进行理论分析，采用光学仿真软件对该结构单元的反光性能进行模拟验证，并与传统微角锥棱镜薄膜结构单元进行对照.结果表明，理论中，当平行光垂直于结构底面入射并忽略吸收时，该切削结构薄膜单元可实现完全定向反射，而相同条件下，传统微角锥棱镜结构薄膜单元定向反射率为66.7%.模拟仿真的定向反射率分别是92.3%和62.4%.建立了薄膜定向反射率测量方法，对具有上述两种结构单元的薄膜样品的定向反射率进行测试，测试结果分别为67.8%和39.5%.
几何光学 薄膜 高定向反射率 微角锥棱镜 仿真 测试 对比 Geometrical optics Thin films High retroreflectivity Micro cube corner prism Simulation Measurement Comparison
