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基于免基线波长扫描直接吸收光谱的气体浓度测量方法
本发明提出一种基于免基线波长扫描直接吸收光谱的气体浓度测量方法，该方法首先对透射光强信号加上Ｎｕｔｔａｌｌ时窗，其次对加窗的透射光强信号进行数字带通滤波处理，获得谐波处的Ｘ分量，使得吸收部分的信号得到强化而使边缘处接近为零，同时对加窗的透射光强信号进行数字低通滤波处理得到常数项，然后使用得到的常数项对Ｘ分量进行归一化处理，消除光强波动的影响，最后对归一化的Ｘ分量使用拟合算法即可得到待测气体参数值。本发明的测量方法克服了传统直接吸收方法对基线敏感的缺点，同时避免了由于基线拟合误差对结果的影响，尤其适合
东南大学
2021-04-14
可调谐二极管激光吸收光谱检测仪（TDLAS）
成果与项目的背景及主要用途： 我国随着经济社会发展速度的提升，已极为重视对环境和经济可持续发展的 社会需求，公众也对切身的环境问题关注日益密切。以大气中常见空气污染物为 应用检测对象，开发研制快速实时且高精度的 TDLAS 可调谐二极管光谱学检测 设备，为大气环境监测中所要求的微量、高精度及快速响应需求提供仪器实现手 段，应用于室内外环境污染气体监测和煤矿、油井等地下作业中毒气泄漏的监控， 可以有效避免有毒有害气体排放导致的大规模大气污染发生，保障环境质量安全， 为国民经济作出重要贡献，社会效益显著。并特别适用于强磁场和辐射性、腐蚀 性或危险性大的环境，可实现对如飞行器、舰船、矿井、油田、建筑物等恶劣环 境的实时检测分析。大气污染物气体 TDLAS 测量及评价系统项目研究和开展具 有对于产品需求直接的经济效益及环境保护的社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 该项目在团队已有红外光谱工作基础上,组建基于 TDLAS 的大气污染物在 线检测实验平台，通过对排放气体干扰组分、激光器输出参数及系统电子学指标 的分析与优化，建立适用于大气常见污染物气体实时快速 TDLAS 仪器检测技术 体系。并基于企业自有的物联网 GPS 模块设备开发技术、长光程气体吸收池技 术、仪器网络系统集成技术等，进行 TDLAS 仪器向网络分布式监测系统的应用 技术研究，使项目内推出的样机可以作为独立接入单元接入区域环境评测平台， 对传统在线式检测仪器数据接入及集成进行功能创新。 a.基于课题团队自有光谱数据处理算法软件与嵌入式系统开发平台进行控 制系统产品化开发 b.根据检测物指标，可定制选择国外或国内激光器模块封装进行集成 192天津大学科技成果选编 c.基于实验室自有开放光程光路准直定位技术以及长光程气体池技术进行 关键模块定制。 d.根据用户需要定制上位机专用分析软件程序。 应用领域：燃料燃烧、金属冶炼、变电高压、焦炭化工、矿业筛选、农药施 放、油漆喷涂、造纸纺织、皮革纤维、生活垃圾焚烧、危险废物处理、制药、橡 胶等有气体污染物排放行业 合作方式：技术开发，模块打包出售（15—20 万元/套）
天津大学
2021-04-11
一种特征吸收光谱的辐射吸热器和斯特林发动机
本实用新型涉及一种特征吸收光谱的辐射吸热器和斯特林发动机，所述装置可以实现斯特林发动机内部的工质气体快速吸收辐射能量，并可以在太阳能不足时，采用辅助加热方式，保证斯特林发动机稳定运行。所述的采用特征吸收光谱的气体体吸热的快速吸热型加热器主要包括加热器底座、光能转换器件、加热管、燃烧室和加热管阀门。所述的光能转换器件将太阳能转换为工质气体的特征吸收峰邻近的辐射能，工质直接立体吸收辐射能。本实用新型有利于增强斯特林发动机热端辐射换热、高效利用聚焦太阳光中心高温能量、减少热端死体积，解决斯特林加热器爆管等问题，提高发动机效率，实现光热互补利用，提高发动机的稳定性。
浙江大学
2021-04-13
基于光谱拟合与差分算法的光纤传感动态信号解调方法
本发明公开了一种基于光谱拟合与差分算法的光纤传感动态信 号解调方法，包括：扫描得到光谱纹波；对光谱纹波进行拟合获得静 态光谱；将光谱纹波与静态光谱进行差分处理获得差值信号；对光谱 纹波的极值点进行拟合获得上下边缘包络曲线；对上下边缘包络曲线 进行差分处理获得光谱变化函数，将差值信号与光谱变化函数进行归 一化处理，获得去包络后差值信号，根据扫描速度和初始波长将波长 换算为时间，获得去包络后时域动态信号。本方法对纹波光谱及其拟 合曲线进行差分获得动态信号，可以消除诸如温度、湿度等环境干扰， 且恢复的动态
华中科技大学
2021-04-14
基于空谱差分辅助核联合稀疏表示的高光谱图像分类
该成果提出了一种基于空谱差分辅助核联合稀疏表示分类的高光谱图像分类方法。本章方法的主要创新性在于：1）能够将光谱的差分辅助信息和原光谱特征信息有效结合。2）能够考虑不同光谱属性间的高阶空间相关信息。3）原空谱和差分空谱核特征字典的信息通过具有混合正则的核联合稀疏表示分类方法得到充分利用。通过在真实高光谱图像数据上的实验表明，该成果提出的方法能够有效地提高高光谱遥感图像的分类效果。
主要技术指标
不同数据集下的训练样本与测试样本数参阅表 1. 在该训练样本集数量下的分类结果表现参见表 2. 相比于传统分类器 SVM，OA 提高了约 20%；相比于 SOMP，OA 提高了约20%。
该成果无需使用 GPU 资源在保证精度的同时有效提升了分类的精度和效果，同时在较少训练样本条件下仍能得到较好的分类精度和分类效果。
表 1. 不同数据集下的训练样本选取数量
表 2. PaviaU 大学数据下不同方法的正确率比较
西安电子科技大学
2023-03-22
基于可调谐二极管激光吸收光谱的高温高压气体诊断方法研究
本项目主要研究高温高压环境下基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的气体诊断方法。在对高温高压下2.0 μm 波段的部分CO2 谱线参数及可用于谱线拟合的线型进行实验测量及理论计算分析的基础上，采用中心波长位于2.0 μm 附近的可调谐二极管激光器作为光源，结合固定波长的吸收光谱调制技术，基于通过一对CO2 谱线的谐波信号所实现的对高温高压环境中温度以及CO2 浓度测量的相关研究，建立一种可用于高温高压环境下的温度及组份浓度的测量方法，从而可实现对内燃机气缸等设备的工作过程中燃料利用效率以及CO2 气体排放的诊断。同时所进行的相关高温高压谱线参数和线型的研究，可对HITRAN 数据库中2.0 μm 波段的部分CO2 谱线参数进行补充和矫正，并可为高温高压环境下分子谱线的拟合及模拟寻找合适的线型。 现状特点：可调谐二极管激光吸收光谱技术是利用二极管激光器波长调谐特性，获得被测气体特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而对气体进行定性分析或定量分析的一种新技术。该技术具有高灵敏度、非接触式、实时、动态、多组分同时测量等优点。由于二极管激光器的高单色性，可以利用待测气体分子的一条孤立吸收谱线进行测量，避免了其他分子谱线的交叉干扰，从而准确地鉴别出待测气体。TDLAS 在许多领域有着潜在的重要应用价值，是近年来国际上非常热门的研究领域之一，其主要的应用领域有：分子光谱研究、机动车尾气测量、工业过程监测控制、天然气泄漏及有毒有害气体监测、大气痕量气体检测、医疗诊断、大气气溶胶测量等领域。 技术创新：采用价格较为低廉的2.0μm 波段DFB 型半导体激光器，结合固定波长的调制光谱技术，通过一对CO2 谱线实现对温度及CO2 浓度的测量，在保证探测灵敏度的同时，简化了装置结构，降低了系统成本，有助于仪器便携化和产业化的实现。
江苏师范大学
2021-04-11
TDCS差分传输信号发送方法和信号接收法
利用第一频谱遮罩序列和第一随机相位复序列，获得第一频域基础波形矢量；通过对第一频域基础波形矢量进行快速傅里叶逆变换，获得时域基础调制波形；将时域基础调制波形作为第一路基础调制波形，将时域基础调制波形进行虚数变换后作为第二路基础调制波形；将待传送的比特数据取k位后，再依照最右位最高位原则，获得所述k位待传送的比特数据的十进制映射值；随机获取第一十进制数和第二十进制数；通过移位循环调制，获得第一路调制波形和第二路调制波形；将第一路调制波形和第二路调制波形进行合成，获得发射信号，利用正交频分复用发射模块将发射信号进行发射。
电子科技大学
2021-04-10
基于差分拉曼便携动态无创血糖监测仪
本成果首次创新性采用指甲上采集血糖拉曼信号，并利用双波长激发差分算法消除背景噪声，极大提升信号信噪比，实现个体病例一天血糖变化趋势监测。其中核心技术包括拉曼光谱差分算法和多重迭代反卷积算法进行血糖浓度预测，解决了利用光学方法实现无创监测血糖在低血糖浓度（4mmol/L）监测不准确的行业难题；
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
1、研发背景：
无创血糖动态检测技术一直是医学工程领域研究热点之一，也是具有挑战性的世界性难题，我国现有近1.4亿的糖尿病患者。而糖尿病作为一种慢性疾病，目前还没有效的治疗方式，血糖监测是其唯一的预防及治疗方式。
解决主要问题：
解决了常规拉曼无创血糖监测背景噪声影响大，监测准确度低等问题，首次创新性采用指甲上采集血糖拉曼信号，并利用双波长激发差分算法消除背景噪声，极大提升信号信噪比，实现个体病例一天血糖变化趋势监测。其中核心技术包括拉曼光谱差分算法和多重迭代反卷积算法进行血糖浓度预测，解决了利用光学方法实现无创监测血糖在低血糖浓度（4mmol/L）监测不准确的行业难题；
创新性：
1）方法创新：实验证明在指甲上可以有效测得拉曼信号，预测正确度达到85%（GB/T 27417-2017）以上，达到国际医疗标准；
2）算法创新：在差分算法中加入特殊约束算符对信号进行约束优化，有效的抑制了噪声信号并使较弱的拉曼峰信号增强近百倍。
3）外观设计创新：自主设计一款便携式、小型化（长×宽×高=15×4×10cm），符合人体工学的无创血糖仪，用户单手即可快速完成血糖监测；
技术先进性：
首次实现了 利用差分拉曼光谱技术在指甲处实现全天动态血糖监测。对比分析国内外所检文献，属于我们首次提出。
推广应用价值：
有望解决利用传统拉曼光谱技术诸多问题，将极大促进拉曼光谱技术在动态血糖监测领域的应用，加快相应无创血糖仪的推出和市场推广。
市场前景：
我国糖尿病患者近1.4亿，未来三年无创血糖仪的市场将达到180亿元，我们按1%市场占有率来看，销售规模将超亿元。
前期应用情况：
项目的技术开发完成，工程化样机开发完成，处于大样本病例数据采集测试中。
北京理工大学
2022-08-17
双重（三重）差分模型在政策评价中的运用
双重（三重）差分模型通过设置交互项来分析政策效应，在政策评价领域具有明显优势。该研究设计的优势在于：第一，通过将改革引起的结局变量时间前后差异和组织内外部因素引起的结局变量的差异结合起来，以反映改革的效应。第二，其他因素的影响，如研究阶段内可能存在其他政策，这些政策可能与本研究关注的结局相关。如果这些政策对不同组别的影响不一致，那么排除这些政策就可能会产生偏倚。如果研究样本当中这些因素分布不均衡，就应该对这些非随机的因素进行控制以稀释它的不同影响。尤其是在评价宏观事件的影响时，因为在研究设计上无法找到一个符合实际的合理的对照组而对控制其他改革效应带来了难度。双重差分可提供一个罕见于其他相关研究的机会，通过政策实施前后结果取差来排除没有考虑到的因素的存在以及由于它们的存在可能造成的混杂效应，使对政策效应的分析更加可行，也更接近现实实际。
成都中医药大学
2015-07-15
一种基于混合差分的车流量检测方法
本发明公开了一种基于混合差分的车流量检测方法，其步骤包括采用摄像机采集道路交通视频，经逐帧提取视频中的图像并进行预处理，获得待检测的包含道路和车辆信息的图像f(x，y)，再在车流量检测模块中对图像f(x，y)进行处理，识别出图像中车辆信息并计数。本发明对车流量进行检测的准确性好，获得的正确率和漏检率分别比背景差法提高和降低约3％，获得的误检率比帧间差法低约18％。
西南交通大学
2016-10-20