1 佛山科学技术学院 物理与光电工程学院，广东 佛山 528000
2 清华大学深圳国际研究生院 海洋工程研究院，广东 深圳 518055
3 清华大学深圳国际研究生院 广东省偏振光学检测与成像工程技术中心，广东 深圳 518055
水中悬浮颗粒是水体物质的重要成分，因此监测它们的种类和浓度对研究和保护水生态系统具有重要科学意义和实用价值。文中研制了一种水中悬浮颗粒分类仪（Suspended Particle Classifier, SPC），旨在现场检测野外采集的水样，快速得出水中悬浮颗粒的种类、数量和比例。SPC采用引流管将颗粒输送至散射体积内，通过同时探测单个颗粒的散射光偏振态和荧光信号，结合机器学习算法对颗粒分类。对沉积物、微塑料和微藻的标准样品做了数据集并训练分类器，SPC能以大于95%的预测正确率对它们进行分类。接着，将SPC和商业水质多参数监测仪（QWA）同时在崖门水道连续布放25个小时。SPC能快速测量现场采集的水样，获取不同水层的沉积物、微塑料和微藻的数量随时间的变化情况。SPC给出的微藻数量与QWA测得的叶绿素a浓度以及藻红蛋白浓度之间存在显著的相关性；此外，SPC给出的沉积物等效时间截面和QWA测得的浊度值也呈现出明显的相关性，由此可以证明SPC分类结果的可靠性。结果表明：SPC能够对水中的悬浮颗粒进行现场快速分类检测，有望成为探索水生态系统的关键技术。
偏振光散射 荧光 悬浮颗粒 现场 快速分类 polarized light scattering fluorescence suspended particles field rapid classification 红外与激光工程
2023, 52(9): 20230030
随着合成孔径雷达(SAR)技术的发展,SAR获取的数据量迅速增加,利用SAR图像对目标进行识别时,计算量大、耗时长。为了快速、有效地识别目标,提出了一种基于几何模型的目标快速分类方法。该方法选择二值目标区域和阴影区域为特征,首先利用目标几何模型的光学可见信息进行正向特征预测。然后将实测SAR图像中提取的二值区域与预测得到的二值区域对齐,建立相关性。最后通过融合相似度准则进行判断,实现目标分类,并在MSTAR数据集上验证了该方法的高效性和有效性。由于该方法不涉及耗时的电磁计算,在减小计算量的同时,加快了目标识别速度。
合成孔径雷达 目标识别 二值区域特征 快速分类方法 几何模型 激光与光电子学进展
2020, 57(18): 182801
1 北京理工大学物理学院, 北京 100081
2 宝瑞激光科技(常州)有限公司, 江苏 常州 213000
在提取激光诱导击穿光谱(LIBS)全部特征峰的基础上,利用支持向量机建立了有效的茶叶分类模型。采集了15种茶叶样品的有效LIBS光谱数据(190~720 nm),运用窗口平移平滑和峰位漂移函数修正对光谱进行了预处理,再结合主成分分析降维,对绿茶、红茶、白茶实现了98.3%的识别率;对同一种类中不同品种的茶叶也实现了较好的识别。研究结果表明,LIBS在茶叶品种快速识别应用中具有较好的前景。
光谱学 激光诱导击穿光谱 茶叶品种 快速分类 光谱预处理 主成分分析 支持向量机
浙江大学工业控制技术国家重点实验室, 浙江 杭州310027
提出了一种基于拉曼光谱的石油产品快速分类方法。 首先, 利用经过谱图预处理的石油产品训练样本拉曼谱图构建模型知识库, 计算各类别的特征拉曼谱图和类内阈值; 其次, 将石油产品测试样本的拉曼谱图经过相同的预处理, 再计算其与各类别特征拉曼谱图的线性相关系数, 若最大相关系数大于或等于最大相关系数对应类别的类内阈值, 则该样本属于此类别。 针对7类96个取自不同炼厂不同批次的石油产品样本和4个未知类别样本的分类测试表明: 该方法可正确地对常用的石油产品样本进行分类, 也可判断未知样本的存在。 该方法概念简单清晰, 无需人为干涉, 不存在复杂的数学运算, 便于实际应用中的程序实现。
拉曼光谱 石油产品 快速分类 相关分析 Raman spectroscopy Petroleum products Fast classification Correlation analysis 光谱学与光谱分析
2011, 31(10): 2747
