基于小波变换的红外光谱分析

利用傅里叶变换红外光谱仪,借助OMNI采样器直接、快速、准确地测定了土茯苓及其三种伪品木质部的FTIR谱,采用小波变换分析法对样品进行了详细研究。结果表明：小波变换可以去除噪声和压缩变量,具有运算速度快、分析精度高以及无需去噪后处理等优点, 在红外光谱分析中具有很好的应用前景。     

运用小波变换对遥感FTIR光谱进行信息提取

主要描述了如何利用小波变换技术,对一些强度较弱和混叠干扰的遥感FTIR光谱图进行信息提取。采用了墨西哥帽函数(Mexican hat function)小波,对三氯甲烷、丙酮的标准谱图及其两者混合物的遥感谱图信号进行了连续小波变换。结果发现,尺度越小,小波系数模的极大值点与突变点位置的对应就越准确。但小尺度下,小波系数由于受噪声影响,往往只凭一个尺度不能定位突变点的位置。相反,在大尺度下,对噪声进行了一定的平滑,极值点相对稳定,但由于平滑又会使定位产生偏差。因此,在用小波变换模极大值法判断信号突变点时,需要把多尺度结合起来综合观察。总之,小波分析技术能够较准确地、稳定地定位信号突变点,提取信息,并且具有平滑和放大有用信号的作用。对于非严重重叠的混合遥感光谱,根据对不同尺度下的小波变换系数的模极大值及其定位的分析,也可较好地识别谱图。     

基于连续小波变换的FTIR光谱拟合算法

提出了一种基于连续小波变换的FTIR光谱拟合算法。在计算差减尺度因子时,同时考虑原始谱图及其连续小波变换谱图,从光谱最小二乘拟合的角度求解,克服了常规差谱算法中的参考峰及差减因子的人工选择问题。采用六种不同的小波进行光谱拟合,用计算得到的差减因子来定量酒精度,误差绝对值的平均值仅为0.047°~0.072°,误差标准差仅为0.056°~0.091°。实验结果表明,连续小波变换结合最小二乘拟合的光谱拟合模型能为FTIR差谱提供一种准确可靠的新方法。     

傅里叶变换红外光谱和近红外傅里叶变换拉曼光谱法无损鉴定中国字画

利用傅里叶变换红外(FTIR)和近红外傅里叶变换拉曼(NIR FT-Raman)光谱法鉴定了中国字画,结果表明：与荧光光谱法相比,根据谱峰的强度和位置可更容易地将真伪字画区别开来。拉曼光谱和红外光谱相互印证,互相补充,在鉴定中具有快速、准确、操作简单、重复性好、不需对样品进行预处理的优点,适于珍贵字画的无损鉴定。     

FTIR直接鉴定紫苏子及其伪品的研究

本文首次采用傅里叶变换红外光谱法的单次反射采样技术,直接、快速、准确地测定了种子类中药材紫苏子及其伪品的红外光谱。结果表明:种子类中药材紫苏子及其伪品的种仁和皮层由于所含化学成分的不同,其红外光谱的吸收的位置和强度均有明显差异,发现紫苏子与白苏子为同种植物,野生紫苏子则有所区别,且紫苏子与其伪品石荠苧、苏州荠苧及疏花荠苧的红外光谱吸收差别较大。根据红外特征吸收能够达到中药材的真伪鉴别及种类认定的目的。该方法具有直接、快速、准确、无需制样等特点。     

螺旋藻的FTIR分析

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对同一产地的螺旋藻粉剂、胶囊、片剂,以及不同产地的螺旋藻粉进行对比分析.螺旋藻中的蛋白质(1655、1542cm-1)、多糖(3302,1154,1080cm-1)等主要营养成分具有明显的红外指纹特征,不同产地的螺旋藻粉蛋白质和多糖等含量差异较大,红外光谱差异较显著.该方法简便、快速,可用于螺旋藻的分析鉴别,并可直观的评价螺旋藻的品质优劣.     

基于FTIR技术金花茶组植物物种鉴定研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法获得16种金花茶组植物的FTIR光谱图,结合系统聚类和相关性系数法对所得光谱数据进行分析比较。结果表明:16种金花茶组植物可分为3个类群,第一类是:龙州金花茶等11种;第二类是中东金花茶、柠檬金花茶、平果金花茶及崇左金花茶;第三类仅小果金花茶一种。结合相关形态解剖学等方面的差异,该研究支持将弄岗金花茶与毛籽金花茶归并为一个种;直脉金花茶、弄岗金花茶、小瓣金花茶、东兴金花茶、柠檬金花茶、中东金花茶、小果金花茶、金花茶、顶生金花茶与平果金花茶各自划分为独立种。FTIR-聚类分析法可以作为金花茶组植物物种鉴定的一种可行性手段。     

FTIR比较分析与鉴定3种金花茶叶片中的化学成分

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法结合二阶导数和半定量分析对普通金花茶、毛瓣金花茶和龙州金花茶这3种金花茶叶片的红外光谱特征及其化学组分差异进行了研究。结果表明,3种金花茶组植物叶中均含有酚类、酯类或羧酸类、蛋白质、黄酮、皂苷、多糖类以及草酸钙等化学成分,但其同类化学组分在含量上存在一定差异,其中黄酮类物质含量最高的是毛瓣金花茶,最低的是普通金花茶,皂苷和多糖类物质含量最高的是龙州金花茶,最低的是普通金花茶。因此,采用FTIR技术可以明显区分不同种质金花茶化学组分差异,为金花茶品质鉴定和种类鉴别提供理论依据。     

色谱—傅里叶变换红外光谱联用技术

色谱和傅里叶红外光谱的联用是现代分析化学中重要的联用技术之一。本文介绍了最常用的气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)以及最近发展的超临界流体色谱(SFC)与傅里叶变换红外光谱(FTIR)联用技术的最新进展,并对联用中常用的两种接口方式,即流动池法和色谱流动相消除法的优缺点作了讨论。     

基于连续小波变换的神经网络人脸识别研究

研究了基于连续小波变换的神经网络进行人脸识别的方法.介绍了小波分析的理论基础，详细讨论了根据小波变换系数的范数选取小波母函数的方法，根据小波脊线确定网络神经元个数的方法以及神经网络的初始化和参数训练方法.通过对人脸图像灰度的连续小波分析，神经网络的自组织自学习能力，调整连接权值和小波神经元的尺度、位移参数，完成人脸识别的任务.实验结果验证了该神经网络的识别性能明显优于用特征脸方法对相同人脸库进行的识别.     

镰刀菌的傅里叶变换红外光谱鉴别

傅里叶变换红外光谱结合多元统计方法应用于微生物的快速鉴定及分类是近几年发展起来的一门新型技术。文章用傅里叶变换红外光谱研究了镰刀菌属五种6株镰刀菌。在获得分辨率高、重现性好的镰刀菌全细胞组分的红外谱图基础上,分析了主要吸收峰的归属,确定了镰刀菌红外谱图3 000～2 800 cm-1,1 800～1 600 cm-1与指纹区3个分析灵敏区。根据分析灵敏区的差异性区分了不同种的镰刀菌,并在此基础上进行了系统聚类分析并对镰刀菌种间进化亲缘关系进行了比较。结果表明,可根据光谱峰位、峰值及吸收强度比鉴别镰刀菌,而系统聚类分析方法能更科学合理地鉴别镰刀菌及呈现种间相似性程度,但不适合反映镰刀菌遗传亲缘关系。傅里叶变换红外光谱技术所具有快速、精确,易操作等优点是必将成为微生物研究领域的一个重要工具。     

食用菌的傅里叶变换红外光谱鉴别

利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了担子菌木耳目、非褶菌目和伞菌目6个科9个属的10种食用菌的子实体。将光谱分为5个区S1区(3 050～2 800 cm-1),S2区(1 750～1 500 cm-1),S3区(1 500～1 200 cm-1),S4区(1 200～950 cm-1),S5区(950～700 cm-1);在5个区中,强峰出现在S4区的1 080 cm-1附近和1 040 cm-1(1 020 cm-1)附近,以及S2区的1 640 cm-1附近,1 640 cm-1附近的峰为酰胺Ⅰ振动峰,前两峰为糖类振动峰。根据5个区光谱峰值和吸收强度比,可以鉴别不同的食用菌。700～950 cm-1范围有可能作为区分不同属蘑菇间的指纹区。     

Identification of Plant-Pathogenic Fungi Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy Combined with Chemometric Analyses

Identification of plant-pathogenic fungi is time-consuming due to cultivation and microscopic examination and can be influenced by the interpretation of the micro-morphological characters observed. The present investigation aimed to create a simple but sophisticated method for the identification of plant-pathogenic fungi by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. In this study, FTIR-attenuated total reflectance (ATR) spectroscopy was used in combination with chemometric analysis for identification of important pathogenic fungi of horticultural plants. Mixtures of mycelia and spores from 27 fungal strains belonging to nine different families were collected from liquid PD or solid PDA media cultures and subjected to FTIR-ATR spectroscopy measurements. The FTIR-ATR spectra ranging from 4 000 to 400 cm-1 were obtained. To classify the FTIR-ATR spectra, cluster analysis was compared with canonical vitiate analysis (CVA) in the spectral regions of 3 050～2 800 and 1 800～900 cm-1. Results showed that the identification accuracies achieved 97.53% and 99.18% for the cluster analysis and CVA analysis, respectively, demonstrating the high potential of this technique for fungal strain identification.     

应用FTIR直接测定法鉴定大豆的品种

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法测定了8个不同大豆品种的子叶及外表皮的红外光谱,对他们的红外光谱进行了分析,并对其吸收峰进行了归属。通过对各谱图的比较分析发现,不同的大豆品种的红外吸收峰形及峰强有所区别。结果表明： 不同的大豆品种的FTIR有明显的差别,特别是1 800～1 200 cm-1范围内有较大的差异,它反映的主要是蛋白质分子的酰胺Ⅰ带及酰胺Ⅱ带附近,这可能是源于基因的差异。因此FTIR法可用于不同大豆品种的鉴别。     

应用红外光谱法鉴别肉苁蓉及其混淆品草苁蓉和锁阳

采用傅里叶变换红外光谱法结合二维相关分析技术分别对药用植物肉苁蓉及其混淆品草苁蓉、锁阳进行了鉴别研究.结果表明,三者的红外光谱图表现出了一定的差异性:肉苁蓉在1 730和931 cm-1有吸收峰,草苁蓉在1 510,1 375,1 266 cm-1处存在吸收峰,锁阳的最高峰位于1 614cm-1处.在二阶导数谱图上三者差异更加明显:肉苁蓉在1 453,1 336,931,892 cm-1处都有较强的吸收峰.其中931 cm-1处的吸收峰较尖锐,强度也最强;草从蓉的最强峰位于1 509 cm-1,并且1 633和1 161 cm-1处的吸收峰明显变宽,强度也变大;锁阳在1 682cm-1处有较尖锐的吸收峰,1 605 cm-1附近的吸收峰强度也较大.二维红外谱图不但差别明显,而且直观.三者提取物的红外光谱同样存在显著差异.应用该方法能够实现肉苁蓉药材与混淆品的快速、准确鉴别.     

野生食用蕈菌不同部位的红外光谱研究

测试了野生食用蕈菌子实体不同部位的傅里叶变换红外光谱。结果显示,同一蕈菌的菌盖皮、菌褶、菌盖肉、菌柄的红外光谱显示差异,红菇科红菇属的青头菌、大红菇的菌盖皮与其他部位的光谱有较大差异;鹅膏科鸡 菌的菌褶与其它部位的光谱有明显区别。表明蘑菇同一子实体不同部位的化学组成有差异。通过蘑菇不同部位的红外光谱有可能区分不同种类的蘑菇。     

基于傅里叶变换中红外光声光谱的污渍鉴定

采用中红外光声光谱,对一起交通事故中当事人身上的污渍和当事货车上的尘土样本进行定性鉴定。结果表明,当事人左手肘部的污渍与身体其他部位的污渍明显不同,但与当事货车右车身上的污尘具有高度的相似性,表明当事人的左肘与当事货车的右车身发生了直接的碰擦,这为交通事故的定责提供了直接依据;因此,红外光声光谱可为中微量物质的精细鉴定提供了新手段,在物证分析中具有潜在的应用前景。