离散小波特征提取及人工神经网络分类法的傅里叶变换红外光谱法识别鳞毛蕨科3种植物

利用水平衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法测定了3种药用鳞毛蕨科植物贯众、阔鳞鳞毛蕨和变异鳞毛蕨根部的FT-IR。运用基于离散小波多分辨率分析法对FT-IR吸收较为相似的3种药用蕨类植物根的FT-IR进行特征提取。选择第4、5分解层数的特征向量,进行人工神经网络(Artificial neural network,ANN)训练;再用训练出来的网络对不同产地的3种药用蕨类植物根所得FT-IR小波提取的特征向量进行分类。通过对240个不同样本的预测,说明能够采用基于FT-IR-离散小波特征提取及人工神经网络分类法对同科3种药用蕨类植物根的FT-IR进行识别。     

基于FTIR-CWT及ANN分类法的中药材菟丝子与同科属金灯藤子的识别方法研究

采用水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(HATR-FTIR)测定了种子植物中药材菟丝子及同科属种子植物金灯藤子的FTIR,运用基于连续小波变换多分辨率分析法对吸收较为相似的菟丝子及金灯藤子的FTTR进行特征提取.通过分析比较后选择第7,10,13分解层的特征向量,进行人工神经网络(ANN)训练,再用训练出来的网络对不同产地的植物种子菟丝子和金灯藤子所得FTIR小波提取的特征向量进行分类.通过对32个不同样本的验证,说明能够采用基于FTIR-连续小波特征提取及人工神经网络分类法对同科属中药材菟丝子与金灯藤子进行识别.     

傅里叶变换红外光谱法结合聚类分析对大叶藓及其易混种类的鉴别

采用傅里叶变换红外光谱法结合聚类分析对大叶藓及其易混种类(平肋提灯藓、树形疣灯藓、皱叶匐灯藓、尖叶匐灯藓)进行了鉴别。以红外光谱图4 000~500cm-1范围内的吸收峰吸光度为指标,应用组间连接法对5种藓类植物进行聚类分析,结果表明:大叶藓与提灯藓科易混类群距离较远。     

大鼠胰腺及癌组织红外光谱连续小波特征提取及径向基人工神经网络识别

采用水平衰减全反射(HATR)傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测定了SD大鼠胰腺正常组织与非正常组织的谱图,提出了一种新的基于FTIR的连续小波特征提取与径向基人工神经网络分类方法以提高FTIR对早期SD大鼠胰腺癌的诊断准确率。利用连续小波多分辨率分析法提取FTIR特征量,对于提取的特征量采用径向基函数神经网络进行模式分类。对SD大鼠的胰腺正常组织、早期癌组织及进展期癌组织的FTIR,利用连续小波多分辨率分析法提取9个特征量,进行RBF神经网络分类判断。当目标误差为0.01,径向基函数的分布常数为5时,网络达到最优化,总的正确识别率为96.67%。并对影响分类结果的网络参数、目标误差和分布常数对分类样品的影响做了讨论。实验结果表明:此方法对早期胰腺癌具有较高的诊断率。     

一种新颖的基于FTIR-CWT及ANN分类法的同科属中药材菟丝子与金灯藤的识别研究

采用水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱法（HATR-FTIR）测定了同属种子植物中药材菟丝子及金灯藤的FTIR,运用基于连续小波多分辨率分析法对吸收较为相似的菟丝子及金灯藤的FTIR进行特征提取。选择第7、10、13分解层数的特征向量,进行人工神经网络（ANN）训练,再用训练出来的网络对不同产地的植物种子菟丝子和金灯藤所得FTIR小波提取的特征向量进行分类。通过对32个不同样本的验证,说明能够采用基于FTIR-连续小波特征提取及人工神经网络分类法对同科属中药材菟丝子与金灯藤进行识别。     

水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱法结合化学计量学鉴别问荆与节节草

采用水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(HATR-FT-IR)测定中药问荆和同科植物节节草的FT-IR谱,运用连续小波变换(CWT)多分辨率分析法对吸收较为相似的问荆及节节草的FT-IR进行特征提取.选择第8、9、10分解层数下的特征值作为分析的基础,采用FT-IR-CWT-SVM法建立了问荆和节节草识别的模型.通过学习训练,对120个预测样品的识别准确率为90%以上.当采用径向基函数作为核函数时,识别准确率达100%.样品的FT-IR经小波特征提取后的特征值有所差异,采用SVM进行识别可以很好地把两者分类.通过对样品的FT-IR小波变换后所得特征值进行SVM的分类,能够有效地进行区别鉴定形态较为相似的同科植物问荆及节节草.     

36种灵芝产品傅里叶变换红外光谱快速鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱法（FTIR）无损快速鉴别了36种灵芝类产品。灵芝、孢子粉和菌丝体的红外谱图差别较显著;不同厂家所生产的灵芝产品由于所选用灵芝的产地不同、所用辅料的种类以及辅料所添加的多少不同,均引起了谱图的相对峰强度和波数位置的改变。结果表明：36种灵芝产品均可以根据红外的特征谱图进行分类鉴别。该方法快速、不需对灵芝产品进行分离提取。     

傅里叶变换红外光谱结合模式识别法快速鉴别食用油的真伪

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合簇类独立软模式识别技术(SIMCA)建立了真伪食用油的快速鉴别方法. 该方法依据FTIR 的指纹特性, 收集并分析了53 个合格食用油和13 个伪造食用油的FTIR 谱图; 通过对谱图取二阶导数和标准化处理, 主成分分析(PCA)提取特征变量; 采用SIMCA 方法分别随机选取43 个合格食用油和9 个伪食用油样品的FTIR 谱图组成训练集, 构建得到真伪食用油的SIMCA 分类模型. 该模型经过剩余10 个合格食用油和4 个伪食用油的验证, 正确识别率达到了100%. 说明FTIR 结合SIMCA 可能成为快速鉴别食用油真伪的一种新方法.     

共识径向基神经网络应用于近红外光谱法测定三七中总黄酮

将共识策略结合径向基神经网络用于近红外光谱法测定三七中总黄酮的含量中。首先采用离散小波变换对近红外光谱进行预处理,去除噪声并压缩数据。继而采用共识径向基神经网络建立校正模型。结果表明:共识策略可以使模型更稳定、更准确。     

傅里叶变换红外光谱和傅里叶变换拉曼光谱法无损鉴别药材的真伪

利用傅里叶变换红外（FT-IR）和近红外傅里叶变换拉曼（NIR FT-aman）光谱法对大黄（西宁大黄）与伪品大黄（华北大黄、山大黄、水根大黄）进行了无损快速的鉴别。结果表明：尽管正品大黄与伪品大黄差别较小，有大部分的化学成分有很大的相同之处，但在红外、拉曼谱图中各自的特征峰较突出，根据谱峰的强度和位置可容易地将它们区别开来。红外和拉曼光谱法相互印证，相互补充，具有快速、准确、操作简单、重复性好、不需对样品进行分离提取，可直接鉴别等特点。     

Discrimination of phytoplankton classes using characteristic spectra of 3D fluorescence spectra

The discrimination of phytoplankton classes using the characteristic fluorescence spectra extracted from three-dimensional fluorescence spectra was investigated. Single species cultures of 11 phytoplankton species, representing 5 major phytoplankton divisions, were used. The 3D fluorescence spectra of the cultures grown at different temperatures (20 and 15 degrees C) and illumination intensities (140, 80 and 30 microM m(-2) s(-1)) were measured and their feature extraction methods were explored. Ordering Rayleigh and Raman scattering data as zero, the obtained excitation-emission matrices were processed by both singular value decomposition (SVD) and trilinear decomposition methods. The resulting first principal component can be regarded as the characteristic spectrum of the original 3D fluorescence spectrum. The analysis shows that such characteristic spectra have a discriminatory capability. At different temperatures, the characteristic spectra of Isochrysis galbana, Platymonas helgolanidica and Skeletonema costatuma have high degrees of similarity to their own species samples, while the spectra similarities of Alexandrium tamarense, Prorocentrum dentatum, Pseudo-nitzschia pungens, Chaetoceros curvisetus, Ch. Debilis, Ch. Didymus and Synechococcus sp. are not as significant as the other three species. C. curvisetus, Ch. Debilis and Ch. Didymus, belonging to genus Chaetoceros, have identical spectra and cannot be discriminated at all. Regarding all six diatom species as one class, the average discriminant error rate is below 9%. It is worth mentioning that the diatom class can be distinguished from A. tamarense and P. dentatum, which belong to Dinophyta.     

石墨烯薄膜的制备和结构表征

采用氧化还原法制备了石墨烯胶状悬浮液, 通过真空抽滤获得了石墨烯薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼(Raman)光谱、粒度分析和扫描探针显微镜(SPM)等研究了石墨烯薄膜制备过程中各阶段产物的晶体结构、粒度及分子光谱特征变化. FTIR分析结果表明, 石墨在氧化过程中结构层键合大量含氧官能团, 还原后结构层表面仍残存有部分稳定的含氧官能团. XRD结果表明, 石墨氧化后衍射峰向小角度偏移、宽化, 原有石墨峰消失. 在成膜过程中氧化石墨烯形成凝聚体,而石墨烯形成絮凝体. 粒度分析和SPM测试分析结果表明, 氧化石墨烯在水中粒径分布呈拖尾峰形, 分布范围较宽. 石墨烯在水中的粒径成单峰分布, 分布范围较窄、对称性较好且平均粒径较小. Raman测试结果表明, 石墨在氧化和还原过程中, D、G峰逐渐宽化, I_D/I_G逐渐增强, 样品无序度增加. 在以上分析的基础上对石墨烯制备过程的结构特征进行了归纳总结.     

Identification between Fimbristylis miliacea (L.) Vahl and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch.by CWT-FTIR-RBFNN

Horizontal attenuation total reflection‐Fourier transform infrared spectroscopy (HATR‐FTIR) is used to measure the FTIR of Fimbristylis miliacea (L.) Vahl seed and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch. seed. In order to extrude the difference between Fimbristylis miliacea (L.) Vahl seed and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch. seed, continuous wavelet transform (CWT) is used to decompose the FTIR of Fimbristylis miliacea (L.) Vahl seed and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch. seed. Three main scales are selected as the feature extracting space in the CWT domain. According to the distribution of FTIR of Fimbristylis miliacea (L.) Vahl seed and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch. seed, three feature regions are determined at every spectra band at selected three scales in the CWT domain. Thus nine feature parameters form the feature vector. The feature vector is input to the radial basis function neural network (RBFNN) to train so as to accurately classify the Fimbristylis miliacea (L.) Vahl seed and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch. seed. 110 couples of FTIR are used to train and test the proposed method, where 60 couples are used as training samples and 50 couples are used as testing samples. Experimental results show that the accurate recognition rate between Fimbristylis miliacea (L.) Vahl seed and Fimbristhlis stauntonii Debeaux et Franch. seed is respectively 96% and 98% by using the proposed method.     

Essential oil composition of aerial parts of Cyclospermum leptophyllum (Pers.) Sprague ex Britton and P. Wilson

The essential oil of Cyclospermum leptophyllum (Pers.) Sprague ex Britton and P. Wilson syn. Apium leptophyllum (Pers.) F. Muell. Ex Benth., family Apiaceae (Umbellifereae), was analysed by GC and GC-MS. The essential oil showed the presence of thymohydroquinone dimethyl ether (50.7%), thymol methyl ether (11.2%), γ-terpinene (10.4%), p-cymene (9.5%) and carvacrol methyl ether (5.9%), along with trans-ocimene, β-pinene, germacrene D, cumin aldehyde, α-humulene, β-myrcene, sabinene, limonene, β-phellandrene, caryophyllene oxide, α-pinene and α-thujene as minor constituents. To the best of our knowledge, this is the first study of the essential oil composition of C. leptophyllum collected from India.     

基于径向基函数神经网络的高血压分类诊断系统的建立

为研究头发中Ca,Mg,Al,Ca,Zn 5种微量元素以及w（Zn）／w（Cu）与高血压的相关性,利用径向基神经网络（RBF—NN）的函数逼近、模式识别和分类能力强以及学习速度快等特点,对微黄元素与高血压的相关性进行了研究;基于Matlab平台,对原始数据进行标准化预处理．45个作训练样本、8个作检测样本及其2个目标输出,建立了高血压分类的辅助诊断模型;同时与主成分分析法进行对照实验。结果表明,获得了最佳网络参数sc=0．1,me=43,分类准确率达到96．226％,径向基神经网络在判别分类上优于主成分分析法。可见RBF—NN在揭示头发微最元素与高血压的相关性上是可行的,为临床高血压分类诊断提供了一种新的方法。     

吡啶吡唑基配体C8-BPP对硝酸溶液中Am3+和Eu3+的萃取

合成了吡啶吡唑基配体C8-BPP[2,6-bis（5-（n-octyl）-1H-pyrazol-3-yl）pyridine],并采用红外光谱、核磁共振波谱、质谱等手段对其进行了表征.以正十二烷为稀释剂,2-溴己酸为协萃剂,研究了C8-BPP从HNO₃溶液中萃取Am³⁺和Eu³⁺的行为.重点考察了萃取时间、酸度和萃取剂浓度等对分配比D和分离因子SF_Am/Eu的影响.在HNO₃浓度为0.2~1.0 mol/L时,C8-BPP萃取Am³⁺和Eu³⁺的D值随HNO₃浓度增加而减小,SF_Am/Eu值先增大后减小;HNO₃浓度为0.5 mol/L时,SF_Am/Eu达到55.随着配体浓度的增加,C8-BPP萃取Am³⁺和Eu³⁺的D值均增加,SF_Am/Eu值缓慢减小,但仍在40以上.斜率分析表明,C8-BPP萃取Am³⁺和Eu³⁺均形成了1： 1型的萃合物.还采用紫外滴定、高分辨质谱、红外光谱、拉曼光谱和时间分辨荧光光谱等方法研究了C8-BPP与Eu³⁺的配位化学行为,并得到了配合物的组成和稳定常数.