27942.復雜體系拉曼光譜定量分析中的多尺度建模方法

1、天津大學碩士學位論文復雜體系拉曼光譜定量分析中的多尺度建復雜體系拉曼光譜定量分析中的多尺度建模方法模方法DevelopmentofMultiscaleModelingApproachesfRamanQuantitativeAnalysisofComplexSystems學科專業(yè)：生物醫(yī)學工程研究生：盧帆指導教師：陳達研究員天津大學精密儀器與光電子工程學院2014年12月摘要摘要對復雜體系中的多組分進行快速無損檢測，一直是生物醫(yī)學領(lǐng)域所面

2、臨的挑戰(zhàn)之一。在各種檢測技術(shù)中，拉曼光譜技術(shù)以其特有的高靈敏、高速、無損檢測等優(yōu)點，成為眾多領(lǐng)域最優(yōu)選的信息源頭科技之一。然而對復雜體系的拉曼光譜信號進行分析時，其分析結(jié)果不僅取決于待測組分濃度，還受光譜干擾、非線性效應、樣品波動性等因素的影響。此外，拉曼光譜信號還受熒光的巨大干擾，相關(guān)干擾因素的疊加使得拉曼光譜信號解析難度遠遠超過其它光譜技術(shù)，導致了近年來拉曼光譜定量分析技術(shù)停滯不前。因此，迫切需要發(fā)展新型算法，以準確提取拉曼光譜中的

3、微弱非線性本征信息，進而實現(xiàn)對復雜體系多組分的快速無損檢測。本文擬發(fā)展多尺度建模新方法，嘗試從復雜、變動的拉曼光譜信號中準確提取微量成分信息，進而解決拉曼光譜技術(shù)中建模困難的問題。為驗證算法的有效性，我們將算法應用于血清常規(guī)成分分析和玉米光譜模型的傳遞，結(jié)果表明，多尺度建模方法顯著提高了光譜分析精度以及穩(wěn)健性，不僅適用于拉曼光譜數(shù)據(jù)處理，還適用于近紅外數(shù)據(jù)處理，說明該方法具備良好的自適應性。圍繞復雜體系光譜數(shù)據(jù)的多尺度建模，論文研究分成

4、以下幾個部分：1.綜述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以復雜體系分析為背景，詳細闡述了定量分析方法的重要性，并對拉曼光譜檢測以及多尺度建模技術(shù)進行綜述，提出兩者結(jié)合的優(yōu)勢。2.詳細分析多尺度建模技術(shù)的基本概念與原理，并深入探討拉曼光譜的信號特征，明確多尺度建模技術(shù)與拉曼光譜信號之間的契合點，從理論上闡述了多尺度建模的具體流程，明確其在拉曼光譜分析中的優(yōu)缺點，進而為后續(xù)應用提供理論支撐。3.深入探討多尺度建模對模型本身的改善作用。使用本實驗室自主搭建的