收藏本站
收藏 | 论文排版

血糖检测光声信号处理及实验研究

李伟  
【摘要】:基于光声效应(photoacoustic effect)的无创血糖检测方法具有不受皮肤及血液、组织液的光学散射影响的优点,与纯光学检测相比,它能提供被检测介质吸收的深度信息,在血糖浓度检测领域比较新颖。本课题主要从光声效应机理入手,开展相关光声效应仿真和实验,包括对不同层人体皮肤组织进行仿真,并得到相应的血糖光声信号,搭建实验系统采集葡萄糖光声信号,然后对光声池进行仿真得到实验仿真信号,将实验葡萄糖溶液光声信号进行预处理、特征提取建立两个数据集,然后使用不同的算法进行标定。其主要研究内容如下:1.研究了光声效应的基本理论,包括光声效应的宏观过程和微观过程描述,根据入射能量的不同进行简要分类,以及光声效应的基本数学模型,为后续仿真和实际数据采集实验以及信号处理实验提供了理论依据。2.对人体皮肤及血液进行了相关建模,其中皮肤建模又分为二层模型和三层模型,然后对激光在生物组织中传输算法采用蒙特卡洛算法进行光子模拟传输,光声场采用K-Wave工具箱进行模拟,仿真出了了两种皮肤模型的血糖光声信号,然后对两种光声信号进行了分析和比较。3.搭建了一套光声实验平台。该平台主要用于不同葡萄糖溶液的测量,通过实验得到了一组浓度梯度的光声实验信号,以及对实验装置(光声池)进行了仿真,并依照皮肤仿真中的血液模型建立葡萄糖浓度模型,得到了一组浓度梯度的光声信号,并与实验光声信号进行比较分析了共同点。4.针对实验信号模态分解改进算法分解重构进行了去噪,然后对实验信号进行特征分析,并进行多特征提取,得到了数据集A和数据集B,然后选择多元线性回归、偏最小二乘法、BP神经网络以及支持向量回归(SVR)等拟合算法对两种数据集进行了标定,然后进行了比较分析,再利用克拉克误差网格对标定结果进行了评判,以及对光声池仿真光声信号完成了标定分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 张荣康;;试制光声信号检测装置[J];激光与光电子学进展;1988年10期
2 曹艳芳;简小华;焦阳;韩志乐;吕铁军;顾天明;崔崤峣;;多波长光声信号的时域与频域比较[J];激光技术;2016年06期
3 陈伟根;刘冰洁;胡金星;周恒逸;李剑;;微弱气体光声光谱监测光声信号影响因素分析[J];重庆大学学报;2011年02期
4 钱梦騄,魏墨盦,徐伟;光声信号的数字处理[J];声学学报;1989年02期
5 顾忠,沈雷洪;光声信号实时归一化系统的研究[J];仪器仪表学报;1990年02期
6 王阳恩;李军;;钢板激光光声信号低频特性分析[J];科技信息;2009年25期
7 魏佳斯;陶卫;赵思维;赵辉;;无创血糖检测光声信号的特征提取[J];电子设计工程;2015年15期
8 王毅,邢达,曾亚光;基于样品及点源光声信号逆卷积的光声成像方法[J];生物物理学报;2004年02期
9 王桂芬;马根源;陈新民;韦殿平;张光寅;;光声信号随光束照射高度的变化[J];光电子.激光;1989年06期
10 吕鹏飞;陆志谦;何巧芝;王倩;赵辉;;基于光声谱法的无创血糖在体检测[J];光学精密工程;2019年06期
11 郭转运,张光寅;高温条件下光声信号的激光外差测量[J];中国激光;1983年11期
12 钱盛友;生物组织光声效应的实验研究[J];湖南师范大学自然科学学报;2004年03期
13 王桂芬,张春平,马根源,张光寅;光声信号与光束在样品上照射位置关系的研究[J];中国激光;1987年05期
14 曾传相,刘训章,周业为,谢建,周昕,黄援朝;脉冲激光倍频产生的光声信号的研究[J];中国激光;1998年12期
15 沈雷洪,杨阳;光声信号幅度谱和连续相位谱的提取[J];仪器仪表学报;1991年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何永恒;唐志列;张汉超;郭利娜;;基于快速采集系统的声透镜光声层析成像[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
2 钱盛友;蔡万绍;邢达;;生物组织中光声信号的时频特征研究[A];第五届全国光生物学学术讨论会论文摘要集[C];2000年
3 邢达;;内源分子特异性吸收的光声无损医学影像技术[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年
4 张宇;唐志列;吴泳波;;基于声透镜的三维光声成像技术研究[A];广东省生物物理学会2013年学术研讨会论文集[C];2013年
5 刘哲;李宜鸿;宋远会;徐齐恩;;复合聚酯纳米探针在靶向叶酸受体的活体光声成像中的应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会:化学生物学[C];2016年
6 张宇;唐志列;吴泳波;谢家兴;代芬;赵文锋;;多种光声图像重建方法研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 钱盛友;蔡万绍;邢达;;生物组织中产生的光声效应及其应用研究[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
8 陈盼盼;解维娅;封婷;刘成成;程茜;李勇;他得安;;骨质光声仿真信号图像重建的方法研究[A];2019年全国声学大会论文集[C];2019年
9 孙阳;王志刚;;载光吸收子可相变微粒体外光声学及声学显像与治疗研究[A];中国超声医学工程学会成立30周年暨第十二届全国超声医学学术大会论文汇编[C];2014年
10 李刚;张国平;王敬华;陈柳;;一种高信噪比的双光束激光光声光谱仪的原理及应用[A];第十二届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前12条
1 安荣荣;含不同物理特性肿瘤的生物组织中光声信号研究[D];南京理工大学;2013年
2 陈清明;脉冲CO_2激光水下致声特性研究[D];华中科技大学;2009年
3 井帅奇;基于全光探测的光声成像系统研究[D];电子科技大学;2019年
4 刘炎炎;光声显微成像的灵敏度提高研究[D];华中科技大学;2014年
5 卢涛;光声技术在生物医学成像中的应用基础研究[D];天津大学;2007年
6 刘永宁;气体红外吸收光谱检测信号的分析研究[D];山东大学;2016年
7 章小曼;血压光声特征信号的提取与分类[D];福建师范大学;2020年
8 谢文明;光声成像技术及其在前列腺癌检测中的初步应用[D];福建师范大学;2014年
9 赵南;基于光声光谱煤矿瓦斯检测系统的研究及应用[D];燕山大学;2014年
10 苏翼雄;二维光声成像技术在医学检测中的基础研究[D];天津大学;2006年
11 程刚;光声光谱气体检测系统数值仿真、优化设计及特性分析[D];中国科学技术大学;2019年
12 杨晨;高性能光声成像技术研究[D];中国科学技术大学;2021年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 李伟;血糖检测光声信号处理及实验研究[D];电子科技大学;2021年
2 蒋济泽;强噪环境下的光声信号检测技术研究[D];电子科技大学;2019年
3 王麒炎;活体光声流式细胞仪光声信号数据分析方法[D];上海交通大学;2018年
4 牛振宇;活体光声流式细胞仪光声信号的算法处理[D];上海交通大学;2016年
5 海燕;基于经验模态分解方法的光声信号处理研究[D];西安电子科技大学;2018年
6 何再乾;光声传感/成像系统搭建及信号增强问题研究[D];太原理工大学;2017年
7 王少华;光声信号频谱分析[D];南京大学;2014年
8 陈鹏;基于金纳米颗粒的光声信号增强与特征提取算法研究[D];电子科技大学;2021年
9 仇伟超;基于光纤干涉仪的光声信号探测系统研究[D];电子科技大学;2017年
10 周恒逸;变压器油中气体光声信号混沌检测及影响因素分析[D];重庆大学;2010年
11 戴娜;基于非负约束脉冲分解的光声信号与图像增强方法研究[D];南京大学;2020年
12 赵荣荣;基于声学超材料的细胞光声信号检测技术研究[D];中北大学;2021年
13 王三德;纳米银溶胶中热弹光声信号的特性及液体中光穿透效应时声波的影响[D];陕西师范大学;2000年
14 董冰;基于光声信号的高铁钢轨表面缺陷检测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
15 李建刚;光声成像系统的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
16 徐进禹;基于热效应的深度光声成像研究[D];电子科技大学;2015年
17 吴硕;基于光声光谱的油中含水量检测技术研究[D];沈阳理工大学;2011年
18 王思凡;脉冲激光在液体环境中的光声效应研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
19 于萌蕾;光声成像技术在骨肉瘤诊断中的应用基础研究[D];汕头大学;2011年
20 张汉超;基于声透镜和峰值保持技术的光声成像系统的研究[D];华南师范大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978