1 黔西南州自然资源管理服务中心，兴义 562400
2 贵州大学矿业学院，贵阳 550025
针对传统喀斯特地区裸岩提取方法成本高、精度低的问题，文章构建了一种基于改进DeepLabV3+的裸岩提取方法。该方法首先在编码器中用CA-DC-MobileNetV3替换DeepLabV3+骨干网络Xception进行特征提取，很大程度上减少了模型的参数量；其次，将编码器提取的特征通过特征金字塔网络和坐标注意力机制进行加强特征提取，以获取更多小目标信息并减少图像细节损失；最后在空洞空间金字塔池化模块将不同空洞率的卷积层进行特征融合，提高信息的利用率。研究结果表明：文章方法在不同场景裸岩提取任务中表现最好，模型参数量约为DeepLabV3+的1/13，交并比、F1分数分别为72.46%、84.03%，上述2个指标相比于DeepLabV3+模型分别提高了4.62和3.19个百分点，并优于其余常用语义分割模型，提高了裸岩提取精度。
裸岩提取 深度学习 语义分割 坐标注意力机制 bare rock extraction deep learning semantic segmentation coordinate attention mechanism
上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093
针对自动对焦技术中存在的全局对焦困难问题，本文提出一种新的基于区域显著性分析的图像融合方法。首先用基于图论的显著性分析(GBVS)算法定位源图像中的聚焦区域，然后使用分水岭和形态学方法进一步处理显著图的封闭区域以去除伪聚焦区域，得到精确提取的聚焦区域；离焦区域用剪切波变换处理后，以SML算子选取有用的细节信息作为融合依据。最后将处理后的聚焦区域和离焦区域融合为全聚焦图像。实验证明，所提出的方法融合图像边缘清晰，细节丰富，视觉效果最好，并且在清晰度和融合度的评价指标上较传统方法提高5%以上。
显著性分析 图像融合 对焦 剪切波变换 saliency analysis image fusion focus GBVS GBVS Shearlet transform
1 华中农业大学工学院, 湖北 武汉 430070
2 国家蛋品加工技术研发分中心,华中农业大学, 湖北 武汉 430070
3 华中农业大学食品科学技术学院, 湖北 武汉 430070
4 欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司, 江苏 苏州 215000
三聚氰胺对人体有害,鸡蛋内三聚氰胺定量检测非常有必要.以鸡蛋蛋清为研究对象,应用表面增强拉曼光谱技术结合化学计量学方法对蛋清内三聚氰胺进行了定量检测.首先采用人工饲养蛋鸡的方法获取含有三聚氰胺的样品鸡蛋.然后使用便携式拉曼光谱检测仪(Opto Trace RamTracer-200)和拉曼增强试剂测定蛋清的表面增强拉曼光谱,同时利用气相色谱质谱技术测定相应蛋清中三聚氰胺的含量.利用Raman Analyzer对拉曼光谱基线进行校正.应用相关系数法从表面增强拉曼光谱中选取320个光谱变量作为输入变量,建立偏最小二乘定量校正模型;并应用谱峰分解法建立谱峰分解定量校正模型.两种模型建立过程中均选定90个样本做为模型校正集,44个样本做为模型验证集,两种模型都有较好的预测效果.偏最小二乘定量校正模型预测值与气相色谱质谱联用法(GC-MS)测定值的决定系数R2为0.856,预测均方根误差RMSEP为1.547;谱峰分解定量校正模型R2为0.947,RMSEP为0.893.实验结果表明,该方法能有效定量检测鸡蛋内三聚氰胺,检测一个样本仅需15 min,为蛋品的三聚氰胺检测提供了一种新途径.
鸡蛋 三聚氰胺 表面增强拉曼光谱 定量模型 Eggs Melamine Surface-enhanced Raman spectroscopy Quantitative model
1 首都医科大学生物医学工程学院, 北京 100069
2 美国欧普图斯公司(OptoTrace Technologies, Inc.
本文利用表面增强拉曼光谱技术对18个健康人和59个肺癌患者的唾液样本进行检测, 发现肺癌患者唾液比正常人唾液谱线相对强度整体变弱, 集中反映在蛋白质分子和核酸分子结构的变化。用主元分析(PCA)和线性判别(LDA)方法, 对两组数据进行降维和分类, 其灵敏度为83.1%, 特异性为83.3%, 准确度为83.1%。研究结果表明, 表面增强拉曼光谱技术有可能成为一种新型的肺癌诊断工具。
表面增强拉曼光谱 唾液 肺癌 surface enhanced Raman spectroscopy(SERS) saliva lung cancer
1 首都医科大学生物医学工程学院, 北京 100069
2 美国欧普图斯公司(OptoTrace Technologies)
表面增强拉曼光谱技术是近年来快速发展的一种痕量特征标记性物质检测技术, 以提高检测灵敏度为目的的表面增强拉曼光谱技术非常适合于生命科学研究。本文利用表面增强拉曼光谱技术对肺癌患者及正常人的唾液样本进行检测, 并进行光谱分析, 建立了肺癌患者唾液样本的实验模型, 对该模型系统分析可为肺癌诊断提供辅助依据。统计学分析效果良好, 并发现了分类比较明确的特异性波段1015 cm-1~1070 cm-1和1250 cm-1~1280 cm-1。在找出的12个特征峰的基础上应用K-均值方法验证了其判别准确性, 结果提示提取的12个特征峰有一定的代表性, 能够代表近2000个波数的拉曼光谱图, 灵敏度较特异度高, 说明该方法适合预防性筛查工作。
表面增强拉曼光谱 唾液 肺癌诊断 Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) saliva lung cancer diagnosis
1 首都医科大学生物医学工程学院, 北京 100069
2 美国欧普图斯公司(OptoTrace Technologies, Inc.
表面增强拉曼光谱技术是近年来快速发展的一种痕量特征标记性物质检测技术, 达到了分子识别水平, 具有很高的灵敏度, 能够精确地分析和了解物质结构和成分。人体唾液中含有大量体征相关的特异性蛋白质和分泌物质。唾液检测具有无创、获取方便、适合开展大规模普查等优点。表面增强拉曼光谱检测技术可以快速地对唾液进行检测, 二者的结合, 有可能成为一种癌症诊断的新方法。本文利用表面增强光谱技术对肝癌患者进行实验研究, 通过对肝癌患者唾液的采集、样品的处理、光谱的采集及光谱分析, 肝癌特异性标记物AFP(alpha fetoprotein)的检测及分析等过程得到肝癌相关特征信息, 表明肝癌患者与正常人的唾液样本分类良好, 灵敏度及特异性较好; 进一步验证了AFP抗原的分子组成, 且AFP抗原的拉曼强度基本随浓度的递增呈递减趋势; 对肝癌患者的唾液样本及AFP抗原的拉曼光谱进行比对分析, 提示利用表面增强拉曼光谱检测唾液有可能诊断早期癌症。
拉曼光谱 唾液 肝癌诊断 Raman spectra saliva AFP AFP liver cancer diagnosis
1 北京工业大学生命科学与生物工程学院, 北京100124
2 欧普图斯（苏州）光学纳米科技有限公司, 江苏 苏州215125
采用快速溶剂提取前处理技术与表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS）检测技术建立豆芽中6-苄基腺嘌呤（6-benzylaminopurine, 6-BA）残留物的快速定量检测方法。 以自发豆芽为空白对照, 通过对梯度浓度的6-BA插标豆芽提取液进行SERS检测发现, 在1 002 cm-1处具有明显的6-BA特征拉曼峰, 且归一化处理后的特征峰峰强与6-BA浓度呈良好的线性关系, 高浓度与低浓度的线性范围分别为0.5～14 μg·mL-1与0.1～2 μg·mL-1, 最低定量检出限为0.02 mg·kg-1, 回收率为82.3%～95.1%, 相对标准偏差小于5%。 该方法重现性较好、 前处理简单、 全程检测耗时短、 设备操作简便, 为市场大规模的快速检测提供了现场、 高效、 灵敏的解决方案。
表面增强拉曼光谱 6-苄基腺嘌呤 快速检测 残留 植物生长调节剂 Surface-enhanced Raman spectroscopy 6-benzylaminopurine Rapid detection Residue Plant growth regulator 光谱学与光谱分析
2012, 32(5): 1266
