一种紫外-可见光谱法检测水质COD的浊度影响实验研究 被引量：20

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作者 汤斌 魏彪 +5 位作者 吴德操 米德伶 赵敬晓 冯鹏 蒋上海 毛本将 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3020-3024,共5页

消除浊度影响是直接光谱法检测水质COD的关键技术问题。此源于紫外-可见光谱法检测水质参数的关键依赖于化学计量法所建立的准确的水质参数分析模型,而浊度是影响其建模的一个重要参数。为此,选取福尔马肼浊度液和邻苯二甲酸氢钾标准溶... 消除浊度影响是直接光谱法检测水质COD的关键技术问题。此源于紫外-可见光谱法检测水质参数的关键依赖于化学计量法所建立的准确的水质参数分析模型,而浊度是影响其建模的一个重要参数。为此,选取福尔马肼浊度液和邻苯二甲酸氢钾标准溶液,开展了紫外-可见吸收光谱法检测水质COD的浊度影响实验研究,获得了选定溶液在245,300,360和560nm几个特征波长点的吸光度随浊度变化的最小二乘法拟合曲线,分析了吸光度随浊度的变化规律。研究结果表明,在240~380nm的紫外光谱段,由于引起浊度的颗粒物对有机物产生了吸附,致使浊度对水样的紫外光谱影响较为复杂;在380~780nm的可见光谱区域,浊度对光谱的影响则是随着波长的增大而减弱。基于此,开展了多元散射校正法对受浊度影响的水样光谱进行校正试验。对某溪水水样的紫外-可见吸收光谱进行多元散射校正,通过处理前后光谱对比表明,浊度引起各个波长点的基线偏移都得到了有效的校正,而在紫外区域特征并未减弱。接着对选取的三种液体的紫外-可见吸收光谱进行多元散射校正,实验结果表明:该方法可在不影响水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下对其吸收曲线进行有效的校正,这不仅提高了光谱法检测水质COD的信噪比,而且还为化学计量法建立准确、有效的水质检测COD分析模型进行数据预处理提供了一种新途径。 展开更多

关键词 紫外-可见光谱法 水质COD 浊度 多元散射校正

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主元分析降维联合广义判别分类的水质检测紫外-可见光谱数据处理方法 被引量：5

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作者 汤斌 魏彪 +5 位作者 吴德操 冯鹏 赵敬晓 罗继阳 Vo Quang Sang 蒋上海 《激光杂志》 CSCD 北大核心 2014年第10期112-114,共3页

针对环境水样快速、在线监测的需要,立足于水质(体)检测紫外-可见吸收光谱分析技术,研究了基于主元分析(PCA)的降维联合广义判别分析(GDA)分类的水质检测紫外-可见吸收光谱数据在线处理方法。通过对地表水、生活污水和工业废水共计160... 针对环境水样快速、在线监测的需要,立足于水质(体)检测紫外-可见吸收光谱分析技术,研究了基于主元分析(PCA)的降维联合广义判别分析(GDA)分类的水质检测紫外-可见吸收光谱数据在线处理方法。通过对地表水、生活污水和工业废水共计160组水样的吸收光谱数据进行研究,结果表明:直接采用ANN-BP、SVM、LS-SVM、Fisher和GDA进行分类,虽分类精度较高,但耗时较长;采用PCA降维后再分类,虽分类精度降低,但分类速度得到了提升;采用PCA降维联合GDA分类,可在不影响分类速度的前提下,分类精度却达到最优。这为实时、在线的水质检测光谱数据分析与处理提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 紫外-可见光谱分析 水质检测 主元分析 广义判别分析 分类

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基于细直径极大倾角光纤光栅的悬臂梁低频振动传感器性能研究

3

作者 邹雪 邓欧 +8 位作者 罗彬彬 吴德操 赵明富 钟年丙 宋涛 蒋上海 谢浪 柳鹏 刘恩华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期42-50,共9页

为了测量结构的低频振动参数,提出一种细直径极大倾角光纤光栅的悬臂梁振动加速度传感器,并研究了该传感器的特性及优化方法.首先,对细直径极大倾角光纤光栅的轴向应变、弯曲应变特性以及悬臂梁振动传感模型进行理论分析;然后,通过静态... 为了测量结构的低频振动参数,提出一种细直径极大倾角光纤光栅的悬臂梁振动加速度传感器,并研究了该传感器的特性及优化方法.首先,对细直径极大倾角光纤光栅的轴向应变、弯曲应变特性以及悬臂梁振动传感模型进行理论分析;然后,通过静态实验进行验证并分析轴向应变和弯曲应变对悬臂梁振动的影响;最后,完成悬臂梁动态振动实验性能测试,并与标准直径极大倾角光纤光栅传感器进行对比.实验结果表明:在轴向拉力和弯曲应力作用下,细直径极大倾角光纤光栅的TE模和TM模的轴向应变灵敏度分别为−4.68 pm/με和−3.55 pm/με,弯曲应变的波长灵敏度分别为−8.82 nm/m^-1和−7.71 nm/m^-1,弯曲应变的强度响应灵敏度分别为6.71 dB/m^-1和0.95 dB/m^-1,细直径极大倾角光纤光栅具有比标准直径极大倾角光纤光栅更高的应变灵敏度;悬臂梁振动检测实验中,细直径极大倾角光纤光栅谐振波长3 dB点的最大加速度灵敏度达500 mV/g以上,为相同条件下标准直径极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感器的5倍左右;与快速傅里叶变换后的频谱图对比结果表明,细直径极大倾角光纤光栅传感器的谐波分量更少.可见,在低频振动检测时细直径极大倾角光纤光栅的抗噪声干扰能力更强,检测准确度更高. 展开更多

关键词 光纤传感器 细直径极大倾角光纤光栅 振动传感 悬臂梁 轴向应变 弯曲应变

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基于薄包层极大倾角光纤光栅的灵敏度增强型振动传感器 被引量：3

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作者 刘开俊 罗彬彬 +7 位作者 邹雪 吴德操 石胜辉 蒋上海 邓欧 邹祥龙 巫涛江 赵明富 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期57-64,共8页

提出了一种薄包层极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感器,采用基于标准单模光纤的极大倾角光纤光栅,从理论上分析包层半径的减小对波导色散因子、包层模的有效折射率、轴向应变灵敏度因子、轴向应变灵敏度及模式阶数的影响,并进行数值仿真,... 提出了一种薄包层极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感器,采用基于标准单模光纤的极大倾角光纤光栅,从理论上分析包层半径的减小对波导色散因子、包层模的有效折射率、轴向应变灵敏度因子、轴向应变灵敏度及模式阶数的影响,并进行数值仿真,为其振动传感增敏方法提供理论依据。然后使用氢氟酸腐蚀光纤包层,构成不同直径的极大倾角光纤光栅并进行相关振动传感实验。实验结果表明:在40~200 Hz的频率范围内,随着包层直径的减小,极大倾角光纤光栅振动传感器在C波段的同阶和不同阶TE/TM模加速度灵敏度逐渐增大,且两者之间具有较好的线性关系;其中,同阶TE和TM模的最大加速度灵敏度分别可达到100.46 mV/g与88.68 mV/g,相对于标准直径极大倾角光纤光栅振动传感器分别提高了1.36倍、1.53倍;不同阶TE和TM模的最大加速度灵敏度可达到159.35 mV/g与133.37 mV/g,分别提高了2.15倍、2.31倍。 展开更多

关键词 光纤光学 极大倾角光纤光栅 薄包层 振动传感 等强度悬臂梁

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氧化石墨烯集成腐蚀型81°倾斜光栅生物传感器 被引量：2

5

作者 王亚杰 罗彬彬 +6 位作者 石胜辉 蒋上海 吴德操 吴胜昔 鲁友铭 巫涛江 赵明富 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期81-88,共8页

为了改善普通81°倾斜光纤光栅在生化检测中灵敏度低、检测极限不理想等问题,提出一种基于氧化石墨烯修饰腐蚀型81°倾斜光纤光栅的牛血清蛋白生物传感器,分析了该传感器的原理与传感特性.使用氢氟酸溶液腐蚀减小光栅直径,提高... 为了改善普通81°倾斜光纤光栅在生化检测中灵敏度低、检测极限不理想等问题,提出一种基于氧化石墨烯修饰腐蚀型81°倾斜光纤光栅的牛血清蛋白生物传感器,分析了该传感器的原理与传感特性.使用氢氟酸溶液腐蚀减小光栅直径,提高其对折射率的灵敏度,并用氧化石墨烯修饰光栅,然后将牛血清蛋白单克隆抗体固定于光栅表面,用于对牛血清蛋白的特异性检测.实验结果表明,氧化石墨烯集成腐蚀型81°倾斜光纤光栅生物传感器对牛血清蛋白的检测范围为0.15~15 nmol/L,检测极限为~0.165 nmol/L,其线性响应区域的灵敏度为~182 pm/(nmol·L^-1),传感器的检测范围较氧化石墨烯集成标准直径81°倾斜光纤光栅有所降低,但其灵敏度提高了5.3倍,且检测极限有较大的改善. 展开更多

关键词 光纤光学 倾斜光纤光栅 氧化石墨烯 牛血清蛋白 生物传感器

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基于LabVIEW和VC^(++)的水质检测光谱信号小波去噪方法 被引量：1

6

作者 赵敬晓 魏彪 +5 位作者 汤斌 蒋上海 罗继阳 Vo Quang Sang 毛本将 姜赞成 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期83-87,共5页

针对水质检测紫外-可见光原始吸收光谱中含有大量非平稳噪声的问题,该文研究了一种基于LabVIEW与C语言混合编程对水质检测吸收光谱进行改进阈值函数的小波阈值去噪处理方法。研究结果表明,通过引入VC++6.0,基于LabVIEW与C语言混合编程,... 针对水质检测紫外-可见光原始吸收光谱中含有大量非平稳噪声的问题,该文研究了一种基于LabVIEW与C语言混合编程对水质检测吸收光谱进行改进阈值函数的小波阈值去噪处理方法。研究结果表明,通过引入VC++6.0,基于LabVIEW与C语言混合编程,不仅克服了LabVIEW和Matlab混合编程存在效率低、可移植性差、升级不便等缺点,而且采用db4小波基,使用C语言实现了小波阈值去噪处理。与QE65000科研级光谱仪采集数据进行对比,两者数据的互相关性和均方根误差均取得了满意效果,为实时、在线水质检测紫外-可见光吸收光谱的去噪处理提供了一种新的解决方案。 展开更多

关键词 紫外-可见光谱法 水质检测 小波去噪 LABVIEW DLL文件

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光谱法水质COD检测的光散射影响研究

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作者 李文杰 魏彪 +1 位作者 蒋上海 冯鹏 《激光杂志》 北大核心 2016年第12期21-24,共4页

针对水中悬浮颗粒物散射将影响紫外-可见光谱法水质COD检测效果的问题,以硅散射颗粒三角形剖分为研究对象,依据经典电磁场理论Maxwell方程组建构了颗粒物散射光强分布模型,基于朗伯-比尔定律建立了水质吸光度与水质COD之间的关系,采用... 针对水中悬浮颗粒物散射将影响紫外-可见光谱法水质COD检测效果的问题,以硅散射颗粒三角形剖分为研究对象,依据经典电磁场理论Maxwell方程组建构了颗粒物散射光强分布模型,基于朗伯-比尔定律建立了水质吸光度与水质COD之间的关系,采用有限元数值计算方法结合网格剖分技术,研究了紫外-可见光谱法水质COD检测的光散射影响。数值模拟结果表明,当入射光为近紫外光波段时,水体中的杂质会对光有明显的吸收,而当入射光为可见光波段时,光则不会被硅杂质吸收或吸收甚微,此结果与光谱仪实测结果相对比,二者较为吻合。 展开更多

关键词 紫外-可见光法 化学需氧量 悬浮颗粒物 光散射 有限元

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“信息与通信工程”学科研究生的应用创新实践能力培养及基地建设探索——以重庆理工大学为例 被引量：1

8

作者 罗彬彬 石胜辉 +7 位作者 汤斌 蒋上海 钟年丙 宋涛 陈立功 王颖 阴素琴 赵明富 《教育教学论坛》 2018年第33期215-217,共3页

阐述了本校"信息与通信工程"学科研究生的应用创新实践能力培养及基地的现状,并根据多年的教学管理经验,探讨并提出了本校"信息与通信工程"学科研究生培养的实践教学体系及实践基地的建设目标、建设思路、具体方法... 阐述了本校"信息与通信工程"学科研究生的应用创新实践能力培养及基地的现状,并根据多年的教学管理经验,探讨并提出了本校"信息与通信工程"学科研究生培养的实践教学体系及实践基地的建设目标、建设思路、具体方法等方面的一些意见和建议,为本科地方高校类似研究生专业实践平台建设提供思路。 展开更多

关键词 “信息与通信工程”学科 应用创新实践能力 实践教学体系 基地建设

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基于L_(1/2)范数的扇束X射线荧光CT重建

9

作者 杨双 蒋上海 +7 位作者 胡新宇 罗彬彬 赵明富 汤斌 龙邹荣 石胜辉 邹雪 周密 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第6期105-111,共7页

X射线荧光CT(XFCT)作为一种分子成像模式,存在着扫描时间长、辐射剂量大的问题,通常通过增大投影间隔、减少投影数量的稀疏投影方式来降低扫描时间与辐射剂量.因此,为在较少投影数量和较少迭代次数下提高重建图像质量,提出一种基于L_(1... X射线荧光CT(XFCT)作为一种分子成像模式,存在着扫描时间长、辐射剂量大的问题,通常通过增大投影间隔、减少投影数量的稀疏投影方式来降低扫描时间与辐射剂量.因此,为在较少投影数量和较少迭代次数下提高重建图像质量,提出一种基于L_(1/2)范数的XFCT重建算法.数值模拟实验结果表明:在较少投影数量和较少迭代次数下,所提基于L_(1/2)范数的XFCT重建算法与传统Maximum Likelihood Expectation Maximization算法相比,其重建图像的均方根误差更小,全局图像质量索引更接近1,达到在较少投影数量和较少迭代次数下提高重建图像质量的目的. 展开更多

关键词 图像处理 X射线荧光CT 图像重建 数值模拟 稀疏投影 L_(1/2)范数

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极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感器性能优化 被引量：8

10

作者 罗彬彬 谢浪 +6 位作者 王亚杰 邹雪 石胜辉 叶露 蒋上海 赵明富 汪治华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期75-84,共10页

提出一种利用极大倾角光纤光栅(Ex-TFG)谐振峰的3 dB点进行悬臂梁低频振动检测的优化方法。对Ex-TFG的轴向应变和弯曲应变特性进行理论分析和实验验证;对基于光强调制的Ex-TFG振动传感的光谱响应特性进行理论分析,采用Ex-TFG谐振峰的3 d... 提出一种利用极大倾角光纤光栅(Ex-TFG)谐振峰的3 dB点进行悬臂梁低频振动检测的优化方法。对Ex-TFG的轴向应变和弯曲应变特性进行理论分析和实验验证;对基于光强调制的Ex-TFG振动传感的光谱响应特性进行理论分析,采用Ex-TFG谐振峰的3 dB点对振动进行实验研究。实验结果表明:1)Ex-TFG在轴向应变和弯曲应变条件下,其谐振波长均发生蓝移,横电(TE)模和横磁(TM)模的轴向应变灵敏度分别为-2.8 pm/με和-1.8 pm/με,透射强度基本不变,在0~0.4 m-1的曲率范围内基于光强变化的弯曲应变灵敏度分别为2.6 dB/m-1和1.2 dB/m-1,基于波长漂移的弯曲应变灵敏度分别为-3.34 nm/m-1和-2.53 nm/m-1;2)在低频振动的检测中,Ex-TFG的TE模和TM模的谐振峰3 dB点的振动加速度灵敏度分别为113.54 mV/g和100.93 mV/g,比谐振峰的峰值波长点(100%点)的振动加速度灵敏度高2倍多,且信噪比(SNR)高约10 dB。此外,SNR随悬臂梁厚度的增大而增大;3)在相同条件下,TE模具有比TM模更高的振动响应灵敏度,但TM模比TE模具有更好的输出稳定性。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤光栅 轴向应变 弯曲应变 振动传感 等强度悬臂梁

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修饰不同金纳米颗粒的极大角倾斜光纤光栅折射率传感特性研究 被引量：2

11

作者 赵明富 鲁姣 +7 位作者 罗彬彬 石胜辉 王亚杰 吴德操 蒋上海 邹雪 王鑫 巫涛江 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第3期321-327,共7页

研究了分别使用大尺寸金纳米壳与星型金纳米颗粒修饰极大角倾斜光纤光栅(ExTFG)的局域表面等离子体共振(LSPR)传感器,实验对比了这两种ExTFG-LSPR传感器的折射率传感特性。实验结果表明:修饰星型金纳米颗粒的ExTFG传感器,其TM、TE模的... 研究了分别使用大尺寸金纳米壳与星型金纳米颗粒修饰极大角倾斜光纤光栅(ExTFG)的局域表面等离子体共振(LSPR)传感器,实验对比了这两种ExTFG-LSPR传感器的折射率传感特性。实验结果表明:修饰星型金纳米颗粒的ExTFG传感器,其TM、TE模的基于波长变化的折射率灵敏度分别提升约15.52和12.8nm/RIU,但共振吸收效应不明显;而修饰大尺寸金纳米壳的ExTFG传感器,在大尺寸金纳米壳的LSPR作用下,其TM、TE模的基于波长变化的折射率灵敏度分别提升约31.1和26.99nm/RIU,同时,TM与TE模在C-L波段表现出强烈的共振吸收,基于归一化强度变化的折射率灵敏度分别约为185.18%/RIU和251.83%/RIU。 展开更多

关键词 极大角倾斜光纤光栅 金纳米壳 星型金纳米颗粒 局域表面等离子体共振 折射率

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基于双峰谐振长周期光纤光栅的H9N2亚型禽流感病毒传感器 被引量：2

12

作者 石胜辉 聂青林 +3 位作者 蒋上海 吴胜昔 汤斌 赵明富 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期51-61,共11页

H9N2亚型禽流感病毒(AIV)虽为低致病性AIV,但严重危害养禽业的健康发展和公共卫生系统。快速有效的检测方法有利于病毒的早期诊断、预防及控制。提出一种高特异性、低检测极限(LOD)的纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))粒子修饰双峰谐振长周期... H9N2亚型禽流感病毒(AIV)虽为低致病性AIV,但严重危害养禽业的健康发展和公共卫生系统。快速有效的检测方法有利于病毒的早期诊断、预防及控制。提出一种高特异性、低检测极限(LOD)的纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))粒子修饰双峰谐振长周期光纤光栅(DR-LPFG)的检测H9N2 AIV的光学生物传感器。利用改性nano-TiO_(2)粒子修饰DR-LPFG,再将抗H9N2单克隆抗体分子(anti-H9N2 MAbs)与TiO_(2)表面羧基以共价键结合,固定于光栅表面制得生物传感器。该传感器机理在于测量固定在DR-LPFG表面的anti-H9N2 MAbs与H9N2 AIV抗原的特异性结合引起光栅双峰谐振波长间距(Δλ)的变化。实验结果表明:在折射率为1.3320~1.3760时,nano-TiO_(2)修饰DR-LPFG的Δλ灵敏度为~1063.44 nm/RIU(RIU为折射率单位)。该生物传感器对H9N2 AIV的LOD为~2.7 ng/mL,相较采用Eudragit L100共聚物修饰DR-LPFG的生物传感器的LOD,提高了约96.1%,检测饱和浓度为50μg/mL,对H9N2 AIV的亲和系数为~3.57×10^(8)mol^(-1)·L,对H9N2 AIV具有高特异性,且能实现快速检测,在临床诊断、药物分析等生物医学领域有较大应用潜力。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤生物传感器 长周期光纤光栅 双峰谐振 纳米二氧化钛粒子 H9N2亚型禽流感病毒

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基于局部线性关系的扇束X射线荧光CT几何校正研究

13

作者 蒋上海 马致臻 +7 位作者 罗彬彬 赵明富 汤斌 石胜辉 吴德操 邹雪 龙邹荣 周密 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期46-54,共9页

基于X射线管的X射线荧光计算机断层扫描术(CT)受多种因素影响,成像质量不佳,几何参数误差是制约其高质量图像重建的重要因素之一。本文分析成像二维平面模体与探测器相对位置偏移对投影数据的影响,并基于原始投影数据和原始重建图像再... 基于X射线管的X射线荧光计算机断层扫描术(CT)受多种因素影响,成像质量不佳,几何参数误差是制约其高质量图像重建的重要因素之一。本文分析成像二维平面模体与探测器相对位置偏移对投影数据的影响,并基于原始投影数据和原始重建图像再投影数据的局部线性关系实现几何偏移参数校正;利用Geant4模拟存在偏移参数的扇束X射线荧光CT系统,使用模拟投影数据验证校正方法。研究结果表明:该方法能计算出相对精确的几何偏移量,有效消除几何参数误差对重建图像的影响,校正后的重建图像信息熵降低,平均梯度和标准差提高,图像质量提升。 展开更多

关键词 成像系统 X射线荧光计算机断层扫描术 几何校正 局部线性关系 蒙特卡罗模拟

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基于米氏散射理论的水中悬浮颗粒物散射特性计算 被引量：15

14

作者 Vo Quang Sang 冯鹏 +3 位作者 汤斌 赵敬晓 蒋上海 魏彪 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第1期225-232,共8页

降低或减少水体中悬浮颗粒物的光散射影响是直接光谱法检测水质化学需氧量（COD）的关键技术问题。为此,依据米氏散射理论,采用改进型连分式结合后向递推算法,研究了紫外-可见光照射下水体中藻类和泥沙类悬浮颗粒物的光散射特性。通过... 降低或减少水体中悬浮颗粒物的光散射影响是直接光谱法检测水质化学需氧量（COD）的关键技术问题。为此,依据米氏散射理论,采用改进型连分式结合后向递推算法,研究了紫外-可见光照射下水体中藻类和泥沙类悬浮颗粒物的光散射特性。通过构造球形粒子的光散射模型,在入射光波波长为200~1000 nm、悬浮颗粒物尺寸为1~200μm的条件下,分析和计算了散射光强度和角度的变化规律。仿真结果表明：当改变粒子尺寸,调节入射光波长时,两种悬浮颗粒物的散射光强与散射角度呈现显著变化,这为进一步提高基于紫外-可见吸收光谱法的水质检测精度和降低散射影响提供了依据。 展开更多

关键词 光谱学 紫外-可见光谱 悬浮颗粒物 米氏理论 光散射强度

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反射型极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感特性 被引量：4

15

作者 邓欧 罗彬彬 +6 位作者 吴德操 谢浪 赵明富 邹雪 石胜辉 刘恩华 蒋上海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期51-58,共8页

提出一种反射型极大倾角光纤光栅(ExTFG)悬臂梁振动传感器。从理论上分析ExTFG的弯曲应变特性和振动传感原理,并利用ANSYS构建有限元模型,对传感器进行模态分析和谐振特性响应分析,通过实验研究其在受到周期性载荷下发生弯曲振动的动态... 提出一种反射型极大倾角光纤光栅(ExTFG)悬臂梁振动传感器。从理论上分析ExTFG的弯曲应变特性和振动传感原理,并利用ANSYS构建有限元模型,对传感器进行模态分析和谐振特性响应分析,通过实验研究其在受到周期性载荷下发生弯曲振动的动态响应特性。结果表明:反射型ExTFG悬臂梁振动传感器对加速度连续性激励信号展现出良好的动态响应,可通过调节传感器长度实现其固有频率的改变,在1~5g范围内具有良好的线性响应,其最大加速度灵敏度相对于透射式ExTFG振动传感器提高了约2.5倍,横电模和横磁模时的最大加速度灵敏度分别达到0.3 V/g和0.26 V/g。此外,该传感器的传感探头尺寸足够小,以ExTFG作为敏感单元,无需额外封装,在实际应用中具有潜在价值。 展开更多

关键词 光纤光学 极大倾角光纤光栅 振动传感 反射型 悬臂梁 弯曲

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非接触式双波长激光路面气象传感方法研究 被引量：3

16

作者 吴德操 柳朋 +6 位作者 罗彬彬 蒲君豪 刘恩华 蒋上海 汤斌 宋涛 赵明富 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期111-117,共7页

道路湿滑程度是表征公路交通安全的重要指标,路面气象传感技术能准确检测道路积水和结冰的情况,进而定量分析临界滑水速度和路面附着系数等湿滑参数,通过实时调整车速甚至封闭道路,可有效预防交通事故。非接触式路面气象传感方法具有精... 道路湿滑程度是表征公路交通安全的重要指标,路面气象传感技术能准确检测道路积水和结冰的情况,进而定量分析临界滑水速度和路面附着系数等湿滑参数,通过实时调整车速甚至封闭道路,可有效预防交通事故。非接触式路面气象传感方法具有精度高、不破坏路基和安装灵活等特点,是目前的研究热点,但核心技术仍被国外垄断,设备价格十分昂贵。基于积水、结冰路面的红外反射光谱特征,利用1310 nm与1550 nm激光的反射光强,研究了一套水膜厚度检测及冰水状态判别的数学模型和探测方法。以此为基础建立了路面气象传感系统,并对系统的光学结构进行了仿真优化。实验结果表明,该系统的测量距离可达3~5 m,水膜厚度在9 mm下的测量误差小于0.1 mm,系统能够精准判别路面干燥、积水和结冰等气象状态,具备良好的实用价值。 展开更多

关键词 测量 短波红外激光 路面气象 激光传感

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探测角度对笔束X射线荧光CT成像质量的影响 被引量：2

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作者 马致臻 蒋上海 +5 位作者 罗彬彬 石胜辉 邹雪 汤斌 吴德操 赵明富 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第16期284-290,共7页

常规X射线荧光计算机断层扫描(XFCT)成像中,探测角度与荧光收集效率密切相关。基于MCNP5设计了多探测角度下笔束XFCT成像系统,对质量浓度为1%的金纳米溶液柱形模体进行成像仿真,并采用滤波反投影(FBP)算法、联合代数重建(SART)算法和最... 常规X射线荧光计算机断层扫描(XFCT)成像中,探测角度与荧光收集效率密切相关。基于MCNP5设计了多探测角度下笔束XFCT成像系统,对质量浓度为1%的金纳米溶液柱形模体进行成像仿真,并采用滤波反投影(FBP)算法、联合代数重建(SART)算法和最大似然模型期望最大化(ML-EM)算法重建元素分布。通过对比度噪声比定量分析不同角度下不同算法重建图像的效果,研究探测角度对成像质量的影响。结果表明,FBP算法在背向散射角度下有较好的成像质量,SART算法和ML-EM算法在垂直角度和背向散射角度均有较好的成像质量。 展开更多

关键词 X射线荧光计算机断层扫描 散射噪声 探测角度 位置优化 对比度噪声比

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基于Otsu分割与边缘检测的钢丝绳缺陷检测方法研究 被引量：2

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作者 戴若辰 赵明富 +3 位作者 汤斌 代理勇 巫涛江 蒋上海 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第16期558-565,共8页

电梯钢丝绳是承载轿厢重量的关键部件,针对钢丝绳断丝无法在线检测的问题,提出一种采用高光谱图像处理识别断丝的方法。选取样本与背景图像差异较大的特殊波段图像,将Otsu自适应阈值分割与Hough变换相结合,根据钢丝绳图像中直径所包含... 电梯钢丝绳是承载轿厢重量的关键部件,针对钢丝绳断丝无法在线检测的问题,提出一种采用高光谱图像处理识别断丝的方法。选取样本与背景图像差异较大的特殊波段图像,将Otsu自适应阈值分割与Hough变换相结合,根据钢丝绳图像中直径所包含的像素数判断钢丝绳断丝程度是否达到报废要求。实验表明,此方法的均方误差、峰值信噪比和结构相似度分别达到650.9、19.9957和0.9404,Otsu阈值分割与Hough变换结合对于电梯钢丝绳图像处理是有效的,可以实现对电梯钢丝绳断丝的检测,为钢丝绳快速缺陷检测提供了新的解决方法。 展开更多

关键词 光谱学 钢丝绳 高光谱图像 Otsu阈值分割 边缘检测

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SPOC混合式教学模式课程改革探索——以研究生课程《嵌入式系统设计》为例 被引量：5

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作者 吴德操 彭醇陵 +6 位作者 罗彬彬 石胜辉 汤斌 蒋上海 龙邹荣 王建旭 赵明富 《创新创业理论研究与实践》 2021年第12期18-20,共3页

该文以研究生课程《嵌入式系统设计》为研究对象,基于SPOC教学模式构建线上线下混合式教学方法,通过编制SPOC教学课件和视频,对教学资源进行优化重组,以案例式实践教学调动学生积极性,制定科学、智慧的考核评价标准及实施办法,对教学效... 该文以研究生课程《嵌入式系统设计》为研究对象,基于SPOC教学模式构建线上线下混合式教学方法,通过编制SPOC教学课件和视频,对教学资源进行优化重组,以案例式实践教学调动学生积极性,制定科学、智慧的考核评价标准及实施办法,对教学效果进行反馈评估,充分利用互联网资源加强思政教育,引导学生加强爱国强国意识,从而在有限的课时条件下实现教学效果的明显提升。 展开更多

关键词 SPOC 混合式教学 《嵌入式系统设计》

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