[发明专利]基于太赫兹光谱与深度自动编码器的土壤重金属元素含量预测方法有效
申请号: | 201710325019.7 | 申请日: | 2017-05-10 |
公开(公告)号: | CN107179291B | 公开(公告)日: | 2020-02-14 |
发明(设计)人: | 陈天娇;王儒敬;谢成军;张洁;李瑞;陈红波 | 申请(专利权)人: | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
主分类号: | G01N21/3586 | 分类号: | G01N21/3586 |
代理公司: | 34131 合肥国和专利代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 张祥骞 |
地址: | 230031 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | 本发明涉及基于太赫兹光谱与深度自动编码器的土壤重金属元素含量预测方法,与现有技术相比解决了无法对土壤成分进行大批量综合分析概括的缺陷。本发明包括以下步骤:土壤样本的获取和预处理;构造基于深度自动编码器的预测模型,在模型构造上采用去噪自动编码器和压缩编码器堆叠形成深度自动编码器预测模型;深度自动编码器预测模型的训练,将训练样本的太赫兹光谱数据输入深度自动编码器预测模型,完成对深度自动编码器预测模型的训练;土壤重金属元素含量的预测。本发明通过深度自动编码器的结构模型并结合太赫兹光谱来进行土壤重金属元素成分分析预测。 | ||
搜索关键词: | 自动编码器 预测模型 土壤重金属元素 太赫兹光谱 预处理 压缩编码器 成分分析 含量预测 结构模型 模型构造 土壤样本 训练样本 综合分析 预测 堆叠 去噪 土壤 | ||
【主权项】:
1.一种基于太赫兹光谱与深度自动编码器的土壤重金属元素含量预测方法,其特征在于,包括以下步骤:/n11)土壤样本的获取和预处理,获取土壤样本并划分为训练样本和测试样本,使用光谱仪获取土壤样本的太赫兹光谱数据;/n12)构造基于深度自动编码器的预测模型,在模型构造上采用去噪自动编码器和压缩编码器堆叠形成深度自动编码器预测模型;/n13)深度自动编码器预测模型的训练,将训练样本的太赫兹光谱数据输入深度自动编码器预测模型,完成对深度自动编码器预测模型的训练;所述的深度自动编码器预测模型的训练包括以下步骤:/n131)训练去噪自动编码器,通过去噪自动编码器的代价函数J(W,b)训练去噪自动编码器;所述的训练去噪自动编码器包括以下步骤:/n1311)训练去噪自动编码器的编码部分,/n将具有统计特性的噪声加入到原始输入光谱数据x中,利用去噪自动编码器的编码部分对加入噪声后的数据
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院合肥物质科学研究院,未经中国科学院合肥物质科学研究院许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201710325019.7/,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 一种基于太赫兹时域光谱鉴别仿瓷餐具优劣的方法-201610887933.6
- 韩东海;刘欢;刘文;张雨颖 - 中国农业大学
- 2016-10-11 - 2020-02-14 - G01N21/3586
- 本发明属于检测技术领域,尤其涉及一种基于太赫兹时域光谱鉴别仿瓷餐具优劣的方法,该方法先采集已知优质仿瓷餐具和未知品质仿瓷餐具的太赫兹时域光谱,将太赫兹时域光谱转化为吸收系数谱;通过比较未知品质仿瓷餐具和已知优质仿瓷餐具的吸收系数进行鉴别,未知品质仿瓷餐具的吸收系数与已知优质仿瓷餐具的吸收系数越接近,品质越好;未知品质仿瓷餐具的吸收系数越大于已知优质仿瓷餐具的吸收系数,品质越差。本发明所述的方法无需样品前处理,不需破坏样品,可实现无损检测;检测结果不受餐具厚度、形状、颜色、花色的影响,实验操作简单、分析速度快。
- 一种标准反射式超连续谱成像方法-201710950082.X
- 万雄;王泓鹏;袁汝俊;张铭;何强 - 中国科学院上海技术物理研究所
- 2017-10-13 - 2020-02-14 - G01N21/3586
- 本发明公开了一种标准反射式超连续谱成像方法,该方法基于标准反射式超连续谱成像仪上实现,包括激光多光谱成像定标、太赫兹扫描成像定标、激光多光谱成像、太赫兹扫描成像、图像后处理等五个步骤。本发明的有益效果是,提供了超连续谱匀光激光源与太赫兹单束聚焦扫描的照明方法,结合标准黑白板校正,由于珍稀动物羽毛、皮张等样品的几何形状覆盖不了整幅图像,黑底校正可轻易获得整个样品的外形轮廓,白底校正可获取样品标准反射率图像,该主动照明成像模式消除了环境光的影响,得到了仅与样品组织特性相关的可见光、红外、太赫兹多通带标准反射率图像,方便海关进出口检测检疫部门进行重要生物资源的溯源、鉴别及保护。
- 基于太赫兹光谱与深度自动编码器的土壤重金属元素含量预测方法-201710325019.7
- 陈天娇;王儒敬;谢成军;张洁;李瑞;陈红波 - 中国科学院合肥物质科学研究院
- 2017-05-10 - 2020-02-14 - G01N21/3586
- 本发明涉及基于太赫兹光谱与深度自动编码器的土壤重金属元素含量预测方法,与现有技术相比解决了无法对土壤成分进行大批量综合分析概括的缺陷。本发明包括以下步骤:土壤样本的获取和预处理;构造基于深度自动编码器的预测模型,在模型构造上采用去噪自动编码器和压缩编码器堆叠形成深度自动编码器预测模型;深度自动编码器预测模型的训练,将训练样本的太赫兹光谱数据输入深度自动编码器预测模型,完成对深度自动编码器预测模型的训练;土壤重金属元素含量的预测。本发明通过深度自动编码器的结构模型并结合太赫兹光谱来进行土壤重金属元素成分分析预测。
- 中药材年份的检测方法、检测装置及终端设备-201911013196.7
- 郝培博;黄培雄;李辰 - 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司;华讯方舟科技有限公司
- 2019-10-23 - 2020-02-04 - G01N21/3586
- 本申请适用于数据处理技术领域,提供了一种中药材年份的检测方法、检测装置及终端设备,包括:获取待检测的中药材样品的太赫兹光谱信息;将所述太赫兹光谱信息输入到训练后的神经网络模型中,得到所述待检测的中药材样品的年份检测结果。通过上述方法,能够实现对中药材年份的自动检测,有效提高了中药材年份检测的效率和可靠度。
- 太赫兹光谱仪的成像中心点校正方法及装置-201911012367.4
- 黄培雄;郝培博 - 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司;华讯方舟科技有限公司
- 2019-10-23 - 2020-01-24 - G01N21/3586
- 本申请提供了一种太赫兹光谱仪的成像中心点校正方法及装置,其方法包括:获取样品架的待校正图像,并根据所述待校正图像获取所述样品架的实测中心点位置信息;将所述实测中心点位置信息与预设的理论中心点位置信息进行比对,以计算实测中心点位置与理论中心点位置之间的偏差数据;根据所述偏差数据自动校正所述太赫兹光谱仪的成像中心点位置。上述方法使太赫兹光谱仪扫描出来的图像中心点与样品架的中心点保持一致,避免了因中心点偏移而出现的定位不准和部分图像边沿被截掉等问题,确保扫描得到指定区域的图像以及保证了图像的完整性,而且还可以实现自动校正,操作简易,降低了设备的维护成本以及调试难度。
- 基于太赫兹的高危化学品探测的装置和方法-201810332530.4
- 郑小平;邓晓娇;耿华 - 清华大学
- 2018-04-13 - 2020-01-21 - G01N21/3586
- 本发明涉及一种基于太赫兹的高危化学品探测装置,所述装置包括太赫兹波产生单元、太赫兹波收发单元、回波分析单元;所述太赫兹波产生单元用于产生太赫兹探测信号、太赫兹参考信号和太赫兹本振信号;所述太赫兹波收发单元用于将所述太赫兹探测信号以及所述太赫兹参考信号发送至待测高危化学品,并接收携带待测高危化学品信息的太赫兹回波信号;所述回波分析单元用于对所述太赫兹回波信号和所述太赫兹本振信号进行分析,得到待测高危化学品的信息。通过本申请所述装置实现了对高危化学品的远距离现场探测,从而快速、准确、安全的对高危化学品进行监测预警。
- 一种基于太赫兹时域光谱技术的变压器油泄漏检测方法-201911060644.9
- 程志强;刘荣海;郑欣;郭新良;杨迎春;许宏伟;孔旭晖;何运华;周静波;虞鸿江;宋玉锋;焦宗寒;陈国坤;杨雪滢;程雪婷;李宗红;代克顺 - 云南电网有限责任公司电力科学研究院
- 2019-11-01 - 2019-12-27 - G01N21/3586
- 本申请公开了一种基于太赫兹时域光谱技术的变压器油泄漏检测方法,包括:建立标准数据库,测量未使用过的吸油试纸和涂有变压器油的吸油试纸的太赫兹时域光谱,建立参照样品的光谱对比数据库。获取样本光谱:取一张未使用过的吸油试纸作为样本吸油试纸,将所述样本吸油试纸贴敷于待测部位表面,让试纸表面与待测部位保持充分接触,测量所述样本吸油试纸的太赫兹时域光谱。判断,根据所述样本吸油纸的太赫兹时域光谱的特征吸收峰,与所述标准数据库进行对比,判断变压器异常积污部位是否发生油气泄漏。本申请提供的变压器油泄漏检测方法采用太赫兹时域光谱技术可以对油浸式变压器的异常积污部位实现准确、有效的油气泄漏检测。
- 一种基于微腔谐振模式的太赫兹指纹检测灵敏度增强方法-201710282296.4
- 韩张华;史晓梅 - 中国计量大学
- 2017-04-26 - 2019-12-27 - G01N21/3586
- 本发明公开了一种基于微腔谐振模式的太赫兹指纹检测灵敏度增强方法,该方法的步骤为:针对某目标物质,假设其某一特征吸收频率为f
- 一种适用于生物样品太赫兹特异性检测的样品前处理系统及应用-201910930646.2
- 张阳;谢明真;府伟灵 - 张阳
- 2019-09-29 - 2019-12-24 - G01N21/3586
- 本发明申请属于生物样品检测技术领域,具体公开了一种适用于生物样本太赫兹特异性检测的样品前处理系统及检测方法的前处理方法,包括以下步骤:(1)一次性PDMS膜及样品反应池的制备,使用太赫兹高透膜,并将其切割;(2)PDMS膜的特异性修饰,对步骤(1)中的PDMS膜进行特异性修饰,(3)利用太赫兹对步骤(2)中的PDMS膜进行本底检测,(4)靶标的特异性捕获;(5)利用太赫兹对步骤(4)中的特异性捕获靶标的PDMS膜进行检测。本发明主要用于生物样本太赫兹特异性检测,解决了太赫兹特异性检测难度较大,缺乏标准化前处理过程,难以保证结果的重复性及准确性的问题。
- 一种通用型纳米级流体的生物分子太赫兹传感芯片的制备方法及其应用-201910931441.6
- 张阳;谢明真;府伟灵 - 张阳
- 2019-09-29 - 2019-12-20 - G01N21/3586
- 本发明申请属于生物传感器技术领域,具体公开了一种通用型纳米级流体的生物分子太赫兹传感芯片的制备及其用于生物大分子的液相传感,包括以下步骤:(1)使用硅片制作成SRRs超材料备用;(2)选取硅片,在硅片上制作PDMS流道;(3)将步骤(1)中的SRRs超材料和步骤(2)中的PDMS流道键合制得太赫兹传感芯片;(4)检测多种高吸收性液体;(5)检测不同浓度的氧化低密度脂蛋白。本发明主要用于制备太赫兹传感芯片并利用其进行高吸收性溶液的传感,解决了太赫兹领域高吸收液体传感难度大,检测灵敏度低,实现了在液相环境下检测生物大分子。
- 一种基于太赫兹光的主茎秆顶芽识别定位方法和装置-201710525361.1
- 李斌;瞿阳;沈晓晨;张立洲;王姝言 - 北京农业信息技术研究中心
- 2017-06-30 - 2019-12-17 - G01N21/3586
- 本发明提供一种基于太赫兹光的主茎秆顶芽识别定位方法和装置,所述方法包括:S1、测量作物不同部位实际吲哚乙酸含量高低;S2、根据作物主茎秆顶芽与其他部位中吲哚乙酸含量高低关系及实际测量的吲哚乙酸含量高低关系,获取作物主茎秆顶芽位置。通过太赫兹光谱作用到作物植株上,获取植株的冠层图像,通过吲哚乙酸大分子的特征,利用其在太赫兹光谱范围内的特殊吸收原理,测得吲哚乙酸浓度,进而利用作物本体生物特性,根据作物不同位置吲哚乙酸含量差异,对作物主茎秆冠层顶芽进行识别定位,本发明利用太赫兹光谱,对植株冠层顶芽识别,太赫兹波强度低,对有机体穿透能力低,辐射能力弱,无损害,实现无损检测,且识别效果明显、检测精度高。
- 采用太赫兹时域光谱鉴别中药材的方法-201910637395.9
- 蒋桂华;周俊;周林;郑潇潇;田珺宏;连艳;刘晓芬;邓薇;黄凤;胡明勋;雷雨恬;徐鑫梅;叶桦 - 成都中医药大学;电子科技大学
- 2019-07-15 - 2019-12-13 - G01N21/3586
- 本发明公开了太赫兹时域光谱在3种中药材中的应用。具体地,提供了川白芷、川芎和羌活的检测方法。本发明首次应用太赫兹时域光谱技术进行了3种川产道地药材中的鉴别研究,发现THz在一定程度上能实现对未熏硫川白芷与熏硫川白芷的完全鉴别、川芎与奶芎的完全鉴别以及不同商品规格羌活的模糊鉴别,表明该技术在上述问题的研究中具有很好的可行性和潜力,可以被应用和推广到其它中药的研究中。
- 一种基于太赫兹技术的航空发动机叶片试件无损检测方法-201910706115.5
- 张留洋;陈雪峰;徐亚飞;翟智;孙瑜 - 西安交通大学
- 2019-07-31 - 2019-12-10 - G01N21/3586
- 本公开揭示了一种基于太赫兹技术的航空发动机叶片试件无损检测方法,包括:利用太赫兹信号对样品进行无损检测,获得太赫兹原始检测信号;对太赫兹原始检测信号进行傅里叶变换、频域解卷积和小波处理获得高信噪比的特征信号;对高信噪比的特征信号通过傅里叶变换获得频域功率谱,对所述频域功率谱进行扩展获得样品成像;对所述提高成像对比度后的样品成像中陶瓷层厚度和缺陷进行定量表征。本公开还提供了一种基于太赫兹技术的航空发动机叶片试件无损检测装置。本公开能够克服传统无损检测方式检测精度低、检测范围有限、漏检误检的问题,实现热障涂层表面、界面、内部裂纹缺陷及陶瓷层厚度的高精度定量检测。
- 一种宽频可调谐太赫兹检测装置-201822009347.9
- 谭信辉;祁春超;杨正华 - 深圳市华讯方舟太赫兹科技有限公司;华讯方舟科技有限公司
- 2018-11-30 - 2019-12-06 - G01N21/3586
- 本申请提出了一种宽频可调谐太赫兹检测装置。宽频可调谐太赫兹检测装置至少包括:第一激光器,产生第一输出光束;第二激光器,产生第二输出光束,其中,第一输出光束的波长与第二输出光束的波长不同;光纤耦合器,分别与第一激光器和第二激光器耦接,用于根据第一输出光束和第二输出光束产生第三输出光束;发射电路,与光纤耦合器的第一输出端耦接,用于根据第三输出光束产生太赫兹发射信号,并将太赫兹发射信号发射至样品表面;接收电路,与光纤耦合器的第二输出端耦接,用于接收通过样品表面的太赫兹发射信号。本申请的宽频可调谐太赫兹检测装置中太赫兹信号的波长可调谐,提高宽频可调谐太赫兹检测装置的频谱范围。
- 一种THZ-SPRi生物传感系统及其负反馈算法-201910870250.3
- 彭晓;阳维维;袁玉峰;宋军;屈军乐 - 深圳大学
- 2019-09-16 - 2019-11-22 - G01N21/3586
- 本发明公开了一种THZ‑SPRi生物传感系统及其负反馈算法,包括:太赫兹发射模块、传感模块、太赫兹探测模块以及信号显示模块;传感模块设置在太赫兹发射模块与太赫兹探测模块之间,太赫兹发射模块包括太赫兹发射器和设置在太赫兹发射器与传感模块之间的可调滤波器,信号显示模块分别与太赫兹探测器、可调滤波器连接,传感模块包括金属膜、生物传感芯片以及棱镜,金属膜设置在棱镜上,生物传感芯片偶联在金属膜上,太赫兹发射器发射的太赫兹光束从棱镜射入传感模块,并从棱镜折射出来。运用太赫兹表面等离子共振成像传感技术来实现对生物组织检测,在生物传感方面具有高灵敏、高通量及快速检测等性能,解决了目前SPRi传感技术存在成像速度慢的技术问题。
- 专利分类