全波长扫描式多功能读数仪-靛酚蓝比色法测定水样铵态氮含量

全波长扫描式多功能读数仪(酶标仪)是一种多通道光学系统的分光光度计,将靛酚蓝比色法与酶标仪相结合,建立了酶标仪-靛酚蓝测定水中铵态氮的方法,方法检出限为0.046 mg/L。方法的加标回收率在90.7%~101.8%之间,该方法与连续流动分析仪-水杨酸分光光度法相比,两者测定数据之间回归直线方程为Y(连续流动分析仪-NH_4~+-N)=1.052 4X(酶标仪-NH_4~+-N)-0.009,相关系数R=0.976 1**(n=32,P0.01)。5个水样重复6次测定,测定结果的相对标准偏差均小于3%。全波长扫描式多功能读数仪(酶标仪)结合靛酚蓝比色法测定重现性好,结果准确,快速方便,可用于水样中铵态氮含量测定。     

基于特征LED光源的苹果多品质参数无损检测装置研究

为了实现对优质果品的快速无损筛选,设计了便携式苹果多品质一体化无损检测装置。利用可见/近红外光谱检测平台,获取苹果样本的漫反射光谱信息,采用随机蛙跳算法提取了可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的特征波长,优选出3个参数的10个共享特征波长。在此基础上,采用特征窄带LED光源与光电二极管相结合的检测方式,设计了漫反射检测光路、窄带LED环形光源、检测探头及控制电路等硬件系统。选取144个苹果样本,通过检测装置获取漫反射特征电压强度,由传感器感光系数计算出对应的光强,建立了苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的多元线性回归模型,预测集相关系数分别为0. 812 9、0. 807 3和0. 773 6,均方根误差为0. 603 6°Brix、0. 063 6%和1. 732 5 N。基于QT和Python3开发工具,采用Python语言开发了装置的实时控制与分析软件,植入苹果多品质参数预测模型,实现了多品质参数的同时检测与分析。为测试该装置的检测精度和稳定性,另选取46个样本,每个样本重复检测8次,预测苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的相关系数分别为0. 809 6、0. 796 2和0. 758 9,均方根误差0. 697 3°Brix、0. 070 3%和1. 832 3 N,装置重复采样最大变异系数分别为0. 010 6、0. 011 6和0. 006 2。结果表明:基于多特征窄带LED光源研发的低成本、便携式无损检测装置可实现对苹果多品质参数的实时无损检测,可满足农户田间生产及电商销售优质果筛选要求。     

连续投影算法融合信息熵选择霉变玉米高光谱特征波长

运用高光谱技术鉴别玉米霉变等级时,因光谱波段数多、数据量大、信息冗余度高,使鉴别工作难度加大。为了减少数据量,获得最有利于鉴别的高光谱信息特征波长,本研究提出了一种连续投影算法(SPA)融合信息熵的特征波长选择方法。首先,对霉变玉米样本高光谱数据运用多元散射校正(MSC)进行光谱预处理以消除噪声,然后利用SPA对处理过的光谱进行波长初选,得到8个初选特征波长,再通过信息熵原理处理初选特征波长下的图像信息,获得最佳特征波长。结果表明,运用SPA融合信息熵法得到有利于霉变玉米鉴别的最佳波长为819 nm,提取该波长下霉变玉米图像的纹理特征后,采用Fisher判别分析(FDA)进行鉴别,6个等级霉变玉米的鉴别正确率高达98.6%,充分证明所给出的特征波长选择方法是有效的。本研究特征波长选择方法可为更好地运用高光谱技术鉴别玉米霉变等级提供指导。     

旋光色散现象的研究与旋光度的精确测量

本文在WXG-4型目视旋光仪上研究了不同波长的光源下蔗糖溶液旋光色散现象，并用FD-MOC-A磁光效应综合实验仪精确测量蔗糖溶液的旋光度，对比分析了两者的数据。     

高光谱技术在常规水稻种子活力检测中的应用

[目的]实现常规水稻种子活力的快速自动化检测。[方法]采用高光谱成像技术(波长范围874~1 734 nm),提取甬籼69和中早39 2种常规水稻种子未老化、老化48 h和老化72 h的光谱反射率,在提取样本光谱时采用小波变换(WT)剔除像素点光谱噪声部分,并基于全波段光谱建立了支持向量机(SVM)判别分析模型。[结果]未老化种子与老化种子可以准确识别,而老化48 h种子与老化72 h种子之间无法准确识别,与基于种子活力参数的测量结果相符,且不同水稻品种对老化的反应存在差异。[结论]高光谱成像技术结合化学计量学方法用于种子活力的快速自动化无损检测是可行的。     

不同波长选择方法在土壤有机质含量检测中对比研究

由于近红外光谱数据的多重共线性，特征波长选择一直是近红外光谱分析技术的重要研究内容。以108个土壤样本光谱数据和土壤有机质(SOM)含量为研究对象，以连续投影算法（SPA）、间隔偏最小二乘法（IPLS）、竞争自适应重加权采样法（CARS）三种典型的特征波长选择算法进行近红外光谱波长选择和土壤有机质含量建模。研究结果表明，基于上述三种方法提取的特征波长所建立的模型预测能力均优于全谱模型。其中，基于SPA算法的MLR预测模型精度最优，预测集相关系数（Rp）和均方根误差（RMSEP）分别为0970 2和1.214 4，模型参数只有6个。因此，SPA-MLR可以有效地应用近红外光谱的建模，并且简化模型的复杂度，提高模型的计算效率。     

近红外光谱数据建模方法的研究进展

应用化学计量学对近红外光谱数据进行建模是近红外光谱分析中的难点和关键。随着研究的深入，现有分析建模的改进算法和新方法的应用不断出现。本文详细阐述了数据预处理、定性和定量建模优化方法的研究进展。在降噪消噪方法中，小波(WT)变换是最为常用和有效的工具，应用非常广泛。波长优化选择方法是现在研究的重点之一，主要有遗传算法(GA)、无信息变量消除方法(UVE)和连续投影算法(SPA)等。在模型优化算法中，主要是在偏最小二乘法(PLS)、人工神经网络(ANN)和支持向量机(SVM)的基础上提出多种改进算法，能够更加有效地优化模型。但每种算法各具优点的同时也存在着一定的局限性，对于不同类型待测物的数学模型，优化的方法也有所不同，所以在实际应用中将多种数学挖掘方法结合，相互取长补短，将成为今后研究趋势。     

绿盲蝽对不同波段光谱选择性的初步测定

采用昆虫行为学方法,在室内初步测定了绿盲蝽对350～750 nm波段内9个不同的单色光谱的趋性差异。结果表明：波长为400 nm和450 nm的光谱对绿盲蝽成虫的引诱效果最佳;绿盲蝽成虫羽化时间的长短对其趋光性没有显著性影响。     

干旱胁迫下油菜含水率的高光谱遥感估算研究

[目的]研究基于光谱分析技术进行油菜含水率定量分析的有效方法。[方法]采用区间分段逐步回归法提取特征波长,在此基础上,建立了油菜含水率的定量分析模型,对不同干旱胁迫下油菜样本的光谱数据进行分析。[结果]960、1 450、1 650 nm波段的光谱反射率与油菜含水率呈极显著相关。油菜含水率模型预测值与实测值的相关系数为0.87,模型的均方根误差（RMSE）为4.57。[结论]该方法能够准确地提取光谱特征,提高模型的预测精度。     

双波长HPLC同时测定氮沉降处理下杜仲皮和叶中的5种成分

建立双波长高效液相色谱法(HPLC)同时测定模拟氮沉降处理下杜仲Eucommia uimoides皮和叶中松脂醇二葡萄糖苷、桃叶珊瑚苷、绿原酸、京尼平苷酸和京尼平苷等5种活性成分含量的方法。采用Agilent ZORBAX SB-C18柱(250.0 mm×4.6 mm,5μm),以乙腈(A)-2.0 g·kg-1磷酸水溶液(B)进行梯度洗脱(0~12 min,10%A;12~25 min,13%A;25~50 min,30%A;50~65 min,60%A);流速为0.8 m L·min-1;检测波长203 nm,240 nm;柱温30℃。结果表明:松脂醇二葡萄糖苷、桃叶珊瑚苷、绿原酸、京尼平苷酸、京尼平苷等在各自的线性范围内与其峰面积积分值呈良好的线性关系。整个实验期间,杜仲皮和叶中5种成分含量对施氮处理产生了不同的响应,且随季节在变动。该方法能准确、快速地对杜仲皮和叶中多种有效成分同时进行测定,可较好反映浙江高氮沉降区特色名贵药材杜仲皮和叶中多种有效成分的变化。