多位置散射光譜法對皮膚組織內(nèi)部信息的初步研究.pdf

1、研究目的:
　　為了消除皮膚淺表組織的干擾，實現(xiàn)光譜分析方法對皮膚組織內(nèi)部信息的高精度測量和分析，本研究設(shè)計并搭建了多位置散射光譜采集裝置，并對光譜測量數(shù)據(jù)進行了結(jié)合“M+N”理論的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析。通過仿體模型實驗和動物組織離體實驗驗證多位置散射光譜法對組織內(nèi)部成分進行分析的可行性。
　　研究方法:
　　1.根據(jù)光在組織中所走路徑的“香蕉模型”理論，運用單片機、LabVIEW軟件等對原有光譜采集系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)進

2、行改進和優(yōu)化，采集系統(tǒng)包括調(diào)制光源系統(tǒng)、光纖、水平微位移平臺、光譜儀、PC機等組成部分，用于實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的自動控制。
　　2.構(gòu)造牛奶—半透膜仿體模型，對其進行多位置散射光譜數(shù)據(jù)采集，并運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合“M+N”理論對大量數(shù)據(jù)進行建模分析，并對底層牛奶溶液的濃度進行預(yù)測。
　　3.設(shè)計動物組織離體實驗，給豬肉皮下脂肪層注入不同毫升數(shù)的水分，通過對豬肉表皮進行多位置散射光譜數(shù)據(jù)采集，運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合“M+N”理論對光譜

3、數(shù)據(jù)進行建模分析，預(yù)測豬肉皮下脂肪層中水分含量。
　　研究結(jié)果:
　　1.實現(xiàn)了多位置散射光譜采集系統(tǒng)的自動控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性良好。調(diào)制光源系統(tǒng)減小了環(huán)境光和儀器暗電流等噪聲對測量過程產(chǎn)生的影響，提高了測量精度。
　　2.牛奶—半透膜雙層仿體實驗中，對光譜數(shù)據(jù)分別進行單點位置建模和多點位置建模對比，普通BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和結(jié)合“M+N”理論的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的對比，得出采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合“M+N”理論對多位置散射光譜數(shù)據(jù)

4、進行分析時，下層牛奶溶液濃度的預(yù)測精度最高的結(jié)果。
　　3.動物組織離體實驗中，多位置散射光譜數(shù)據(jù)建模比單點位置建模的分析精度高，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合“M+N”理論對多位置散射光譜數(shù)據(jù)進行建模，實現(xiàn)了豬肉注水含量的有效預(yù)測。
　　研究結(jié)論:
　　1.通過仿體組織實驗和動物組織離體實驗，驗證了多位置散射光譜法可涵蓋更多的組織內(nèi)部信息，有效提高測量精度。
　　2.驗證了“M+N”理論結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法比普通BP