海洛因毒品中添加成分的快速分析方法研究

对海洛因毒品中常见添加成分的快速分析方法进行了研究.将蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉、咖啡因和非那西汀中的一种或两种以上与盐酸海洛因对照品以一定比例混合.运用红外光谱研究各个系列中随着盐酸海洛因质量分数增加,谱图的特征变化情况,确定了添加成分的最低检出限.运用拉曼光谱技术分析了盐酸海洛因及其与添加成分的混合物.实验结果表明:傅里叶变换红外光谱法和显微拉曼光谱法都是检验海洛因中添加成分的快速有效方法,两者各具优缺点,相互补充,在实际案例中,可以结合具体情况,选择适合的方法.     

枸杞产地的红外指纹图谱与聚类分析法研究

本文首次采用傅里叶变换红外 (FTIR)光谱法并结合SMICA聚类分析法对不同产地 :宁夏玉西、宁夏中宁及内蒙古托克托旗的枸杞进行了聚类分析。结果表明 ,聚类分析技术对来自不同产地的枸杞可进行鉴别 ,该法快速、准确 ,为客观评价中药材的来源提供了一种新的方法。     

红外光谱在禁毒领域的应用前景

极大提高检验鉴定效率、大量降低检验鉴定成本、对涉毒案件中缴获的可疑物品进行快速定性和定量分析是一线禁毒执法人员的需求,也是毒品实验室检验鉴定技术人员的迫切愿望。红外光谱法具有样品前处理简单、测试速度快、检测成本低,绿色环保等优点。近期国家毒品实验室发布了首个采用中红外光谱法对常见毒品、易制毒化学品和非药用类麻醉药品和精神药品(已列管新精神活性物质)进行定性分析的系列技术规范,并建立了可用于甲基苯丙胺、海洛因和氯胺酮快速定量分析的近红外光谱法。这不仅仅是简单地增加了一种鉴定方法,而是能够改变传统送检、鉴定模式的一种技术应用革新。红外光谱法在禁毒领域的普及和推广使用将极大提高我国禁毒领域定性和定量鉴定工作的工作效率、降低鉴定成本。     

小米的傅里叶变换红外光谱研究

本文利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合主成分分析和聚类分析对白小米、黄小米、糯小米、青小米、陈黄小米、黑小米和大黄米进行鉴别研究。所有样品的傅里叶变换红外光谱整体相似,二阶导数光谱存在明显的差异。选取1800~1400cm-1范围内的二阶导数光谱数据对52份小米样品做多变量分析,结果显示,主成分分析的分类准确率为84.6%,系统聚类分析的分类准确率为92.3%。结果表明傅里叶变换红外光谱技术结合化学计量学能有效地区分不同品种的小米,为不同小米的分类鉴定提供新的方法与途径。     

半夏及其伪品天南星的近红外漫反射快速无损鉴别

利用近红外漫反射光谱法,结合聚类分析和相似度计算,对不同产地半夏药材及其伪品天南星进行了快速无损鉴别研究。近红外光谱图的聚类分析和相似度计算结果一致,为中药的产地、真伪鉴别分析提供了一种新的方法,具有较好的应用价值。     

蚕豆病害叶的FTIR研究

用傅里叶变换红外光谱技术结合统计分析对蚕豆锈病、茎基腐病、轮纹病、黄化卷叶病和正常叶片进行鉴别研究。结果显示病害叶片和正常叶片的红外图谱相似,仅有几个吸收强度比存在差异;对光谱进行二阶导数分析发现,病害叶片和正常叶片的二阶导数光谱在1 200～700cm-1范围差异明显,对该区域内的光谱数据进行相关分析、主成分分析和聚类分析,结果显示,正常叶片之间、同种病害样品之间相关系数都在0.928以上,而病害叶片和正常叶片以及不同病害样品之间的相关系数降低;45个样品聚类分析和主成分分析正确率分别为73.3%和82.2%。傅里叶变换红外光谱技术具有快速、无损、准确等优点,有望为蚕豆病虫害诊断提供新的方法与途径。     

同步荧光光谱分析法在海面溢油鉴别中的应用研究

为了实现海面溢油快速筛选和鉴别,文章提出了应用同步荧光光谱技术结合系统聚类分析方法鉴别海面溢油的方法,并应用于不同原油样品及风化油样的分析。结果表明,选择波长差为25nm,采用300～500nm范围内数据进行聚类分析,可以将原油样品和风化样品完全区分开,不同海区、不同采集时间的原油样品可大致分开。作为溢油鉴别的一种辅助方法,同步荧光光谱分析法能够对可疑油源及溢油样品实现初步筛选。     

表面增强拉曼光谱快速检测毒品海洛因

荧光的干扰使得毒品海洛因难以直接进行拉曼光谱检测。本文将表面增强拉曼散射(SERS)技术引入到毒品海洛因的快速检测,首次获得它的表面增强拉曼特征峰。采用此法成功检测了来自海关的20批毒品海洛因样品,对其它粉末的检测中没有出现误报现象。这表明表面增强拉曼光谱可用于对海洛因的准确检测。     

一种基于近红外光谱与化学计量学的绿茶快速无损鉴别方法

绿茶是我国饮用范围最广、最受欢迎的一类茶叶。不同品种绿茶叶外观上差别较小,非专业人员难以直接用肉眼进行辨别。传统化学方法操作复杂、检测费用较高,对样品具有破坏性,无法实现快速无损分析。近红外光谱技术是一种简便、快速、无损、重现性好、可直接用于在线定性定量分析的新型分析技术。由于种植方式以及土壤、气候等生长环境的差异,不同品种绿茶叶中含氢基团有机物的种类和含量也不相同,因此可以通过扫描样品的近红外光谱,得到不同品种绿茶叶的特征信息,实现对不同品种绿茶叶的快速鉴别。研究提出了一种基于近红外光谱与化学计量学技术对不同品种绿茶的快速无损鉴别方法。使用近红外光谱仪得到了八个品种绿茶样品的光谱图,用主成分分析方法对不同品种绿茶样品数据进行了聚类分析。使用连续小波变换方法消除了光谱信号中的基线干扰,从而提升聚类效果。利用基于标准偏差与相对标准偏差的变量筛选方法进一步提高了聚类结果的准确性。结果表明：主成分分析后样品的第一主成分和第二主成分的方差贡献率之和在90%以上,可以选取前两个主成分进行聚类分析。直接采用原始数据进行聚类分析的准确率较低,难以满足应用需要;连续小波变换可以有效地消除光谱信号中的基线干扰。与直接使用原始光谱聚类结果相比,采用连续小波变换后聚类效果有显著提升,但依旧不能实现所有品种茶叶样品的准确鉴别。为了进一步提高方法的稳健性和分类结果的准确性,选取了标准偏差和相对标准偏差较大的波长数据进行聚类分析。在符合平均值大于1%的波长范围内,剔除标准偏差小于5‰的波长,进一步选择较大相对标准偏差值对应的波长点进行聚类分析。采用这种方式,可以仅使用几十个甚至是几个波长即可实现绿茶样品品种的准确聚类分析。波长筛选方法可以大大提高主成分分析结果的准确性,采用近红外光谱分析技术与化学计量学方法可以实现对不同品种绿茶的快速鉴别。经过对各个光谱吸收区域波长所对应官能团分析后,初步得出多酚、酰胺类以及氨基酸类物质的种类不同或含量差异是形成绿茶品种差异的重要原因。所提出的基于近红外光谱与化学计量学技术的方法具有较强的鉴别能力,为绿茶的快速无损分析提供了一种新手段。     

试用聚类分析对船只噪声和脑电分类

聚类分析属模式识别的一种方法,不同样本由于其信息特征有差异,经信号处理与计算机学习,可以在减维的特征空间被分类识别。本文介绍用非线性映射减维变换的方法,对船只噪声和脑电进行分类识别,想通过对两种不同领域里的样本试分类,来说明聚类分析方法的广泛适用性。     

海洛因的傅里叶红外吸收谱

给出海洛因和鸦片的傅里叶红外吸收实测谱。根据吸收峰的位置，计算出海洛因的基本声子能量：ＥＬＯ＝０．０４８６ｅＶ，ＥＴＯ１＝０．０５５５ｅＶ，ＥＴＯ２＝０．０６１６ｅＶ，ＥＬＡ＝０．０２５７ｅＶ，ＥＴＡ１＝０．００９７ｅＶ，ＥＴＡ２＝０．０１３４ｅＶ。这些声子按照不同的组合方式，形成海洛因的全部傅里叶红外吸收峰。     

甲基苯丙胺、氯胺酮、海洛因、可卡因 红外光谱快速定性分析方法研究

建立了可用于甲基苯丙胺、氯胺酮、海洛因、可卡因快速定性鉴定分析的衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)方法,采用特征吸收峰作为定性判别依据。长期以来,由于缺乏合适的定性判别依据,红外光谱法仅被用于毒品的快速定性筛查分析。为扩大红外光谱法在禁毒领域的应用,收集并分析了1 380份各类缴获毒品样品,对特征吸收峰法和簇类独立软模式法(SIMCA)两种定性判别方法进行了考察和比较。在标准品化合物红外光谱图的2 500~650 cm-1范围内挑选5~8个相对吸收强度较高且不受常见掺杂物干扰的吸收峰作为特征吸收峰。采用特征吸收峰法(全部特征吸收峰均检出)作为定性分析依据时,646份验证样品的阳性检出率为98.1%。采用516份建模样品建立了不同盐型毒品的SIMCA定性判别模型,并对646份验证样品进行了定性分类,总识别率为95.4%,拒绝率为100%。结果表明,特征吸收峰法和SIMCA法均具有专属性强、定性结果准确可靠的特点;但特征吸收峰法操作简单,即使是没有红外光谱知识背景的一线民警在经过简单培训后也可掌握,利于推广和普及;而SIMCA模型的建立需要大量有代表性的建模样品和专业的数理统计软件,推广和普及难度较大。基于特征吸收峰的ATR-FTIR法将极大提高我国毒品样品定性检验的鉴定效率、降低检验鉴定成本。     

基于人工蚁群的红外图像分割算法

基于人工蚁群的红外图像分割方法利用模糊非线性增强算子作为启发信息,与信息素共同指导蚂蚁的行为。通过蚂蚁行走路径上的信息素分布进行更新,使得分布在目标路径上的信息素逐渐增大,逐渐向分割图像收敛,最后根据信息素分布提取分割结果。仿真和实验表明,该算法对真实图像得到了理想的分割结果。     

Morphological center operator for enhancing small target obtained by infrared imaging sensor

Infrared small target in image obtained by infrared imaging sensor is usually different from the surrounding regions, which is the important region in infrared image for different applications. However, the infrared small target is dim and embedded in clutter background, which makes the small target difficult to be detected or recognized. So, it is important to enhance infrared small target. Morphological center operator could smooth important image features, which may be well used for infrared small target enhancement. To well enhance infrared small target, a morphological center operator based method is proposed. The morphological center operator is specified to suppress most of the background of the infrared image through the strategy of feature extraction. Then, the infrared small target is well enhanced. Experimental results show that, the proposed method performs well for enhancing infrared small target and the performance is better than some other methods. So, the proposed method could further improve the performance of infrared imaging sensor.     

Comparison of near infrared laser excitation wavelengths and its influence on the interrogation of seized drugs‐of‐abuse by Raman spectroscopy

The laser excitation wavelength is an important parameter in obtaining Raman spectra from drugs‐of‐abuse. This article compares the effect of near infrared wavelengths, 785 nm, using both benchtop and portable instrumentation and benchtop 1064 nm on the Raman spectra of seized drugs‐of‐abuse, including cocaine hydrochloride, cocaine freebase (crack), methylenedioxymethamphetamine (‘ecstasy’), amphetamine, diamorphine (heroin) and cannabis. The significant benefit of using 1064 nm for the interrogation of this type of sample is highlighted. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Generation of Realistic Infrared Image for Moving Objects

Most of current methods are available for synthesizing the static infrared scene, but fail to simulate the infrared signature of the objects caused by motion. This paper presents a new method for generating realistic infrared image of moving objects. Considering various environmental factors, object geometry and structure, internal heat conditions and state of movement, an infrared image synthesis model for moving objects is established. Based on this model the rendering method for infrared image of this kind of objects is proposed. By incorporating the effect of atmosphere transmission and the noise mechanism of infrared sensor, the infrared images of the working aircraft and automobile are successfully generated from different viewpoint. Experimental results illustrate the potential of our method.     

红外光谱的煤精类文物材质判别方法

我国是世界上最早使用煤及煤精的国家之一,但对考古出土煤精文物的研究发现,煤精文物原材料的质地常常偏离宝石学中对有机宝石煤精的定义。在此提出“煤精类文物”的概念,将以往出土文物中如褐煤、烛煤等与煤精文物材质近似但不同的材料归至同一文化概念中。目前对于煤精类文物制品的科学研究仍存在较大空白,其中最为基础的材质种类判别也没有科学的判断方法。以陕西周原贺家墓地、陕西咸阳岩村墓地、新疆吐鲁番胜金店墓地、新疆伊犁吉仁台沟口遗址四个遗址出土的16件煤精制品和原料为研究对象,初步探索漫反射傅里叶变换红外光谱在出土煤精类文物成分分析中的应用。结果表明,不同遗址出土的煤精类文物的红外谱图有较为明显的不同,同一遗址出土的煤精类文物的红外谱图在特征波段具有相似性,不同遗址煤精类文物则差异明显。使用Norris二阶导数法对红外光谱进行处理,提高吸收峰分辨率,为精细研究提供信息,选择特殊红外光谱参数I=A_{820 cm-1}/A_{2 870 cm-1}定量分析不同样品的红外光谱,结合静水称重得到的部分样品的密度信息,对出土的煤精类文物制品材质的煤化程度初步判断。结合红外光谱特征波数的强度进一步通过主成分分析解释煤精类文物的红外光谱信息,来自不同遗址的煤精类文物样品在主成分分析得分图中得到了良好的区分,并且可以与特殊红外光谱参数I判别的初步结论互相对应。验证了以漫反射傅里叶变换红外光谱为主的无损分析方法在煤精类文物材质判别中应用的可行性;若结合不同产地煤精矿样红外光谱,则可以为煤精类文物产地判别提供研究方法。     

A Global Infrared Image Synthesis Model for Large-Scale Complex Urban Scene

Most of infrared scene models deal with backgrounds, they can't simulate infrared urban scene. This paper presents a global infrared image synthesis model for large-scale complex urban scene which can be applied to various weather conditions and suitable for various parts of the urban scene. We first analysis the influence of all kinds of meteorological and environmental factors on the infrared characteristic of urban scene. Then based on principle of energy equilibrium we propose a global infrared image synthesis model for urban scene, discuss the specific forms for various parts of the scene and compute their surface temperature. As the rendering principle for infrared scene differs from that for visible scene, we propose a novel rendering criterion for infrared scene. Finally by the method of Gouraud Shading of Computer Graphics, infrared images of urban scene from different viewpoints at different time are presented. Field measurement further shows that our model is robust and feasible.     

基于半导体制冷器的非均匀性校正

非均匀性是红外系统中影响图像质量的重要因素。为了更好地拟合探测器的响应曲线,充分发挥探测器的最佳性能,以获得良好的图像效果,在两点校正的理论基础上提出了一种更为实用的两点校正方法。通过单片机(MCU)控制半导体制冷器(TEC)以产生两个不同的校正温度点,系统分别读取在这两个温度点下所采集的两幅图像,利用两点校正算法计算探测器的响应率和暗电流。通过实验验证,这种校正算法实用,易于实现。