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公开(公告)号：CN117740761A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202410100354.7
申请日：2024-01-24
Applicant: 上海交通大学 , 上海交通大学医学院附属第九人民医院
IPC: G01N21/71 , G01N21/01 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06F18/214 , G06N3/084
Abstract: 本发明提供了一种透析液中电解质同步在线实时定量检测方法及系统，包括：制备含有钙、钾、钠的透析液样品；搭建包括LIBS光谱激发和采集系统、样品池和透析液流动系统的实验装置；对每一样品在流动更新中激发、采集LIBS光谱，保存原始光谱数据；将样品分成训练样品集和测试样品集，对应的光谱数据分别为训练数据集和测试数据集；使用训练数据集，进行光谱预处理，针对钙、钾、钠分别建模；使用测试数据集，经相同的光谱预处理后，对三个模型分别进行测试，获模型预测性能指标参数。临床应用中，将实验装置嵌入透析液循环系统，采集患者透析液LIBS光谱，使用上述模型，通过所采集光谱对透析液电解质浓度进行同步实时测定，满足临床应用需求。
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公开(公告)号：CN117353137A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311272081.6
申请日：2023-09-27
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种产生超强圆环艾里光激光脉冲的方法及系统，包括：根据需产生的圆环艾里光近场光强分布的傅里叶变换近似公式，确定相位延迟分布函数；计算相位延迟分布所对应的灰度图样；对相位延迟分布灰度图样进行实验验证；根据验证后的相位延迟分布灰度图样制备相位片；搭建使用相位片产生圆环艾里光实验装置，通过对超强飞秒激光器输出脉冲的调制，产生超强圆环艾里光激光脉冲。本发明采用了具有高损伤阈值的玻璃基体相位片，突破了传统方法因液晶空间光调制器损伤阈值低，只能产生弱光强圆环艾里光激光脉冲的限制。仅需简单的光学系统即可产生超强圆环艾里光激光脉冲，为其进一步应用创造了可能性。
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公开(公告)号：CN117291251A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311227238.3
申请日：2023-09-21
Applicant: 上海交通大学 , 上海海关工业品与原材料检测技术中心
Abstract: 本发明提供了一种激光诱导击穿光谱的多元素分析方法和系统，包括：步骤S1：建模样品准备和光谱采集；步骤S2：光谱预处理和正则化；步骤S3：XGBoost模型构建和训练；步骤S4：XGBoost模型预测值残差计算；步骤S5：光谱通道重要性计算和光谱特征提取；步骤S6：神经网络模型构建和其针对残差值的训练；步骤S7：使用独立样品进行串联组合模型测试；步骤S8：根据测试结果进行光谱特征数优化和最终模型应用。本发明在应用时具有正向推理过程计算量低，速度快，模型简单的优势，能节约算力，降低对终端分析设备的硬件需求。
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公开(公告)号：CN109557080A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201810829668.5
申请日：2018-07-25
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N21/71
Abstract: 本发明提供了一种基于机器学习的光谱数据回归方法，包括如下步骤：光谱数据以及相关实验条件及样品信息收集及其格式化，作为校准模型的输入数据；超空间中的广义光谱强度定义；校准模型的建立和初始化，将机器学习中的算法引入校准模型，每一组广义光谱强度对应一个广义模长，即待测元素浓度的预测值；校准模型的优化，当待测元素浓度的预测值与其期望值的误差小于0.1％，认为校准模型优化完成；含有待测元素的未知样品，通过测定光谱数据，建立相应的广义光谱强度，输入校准模型中，给出待测元素的浓度含量预测值。本发明对元素浓度的测量精确度、准确度达到定量分析的要求；对检测未知样品的待测元素浓度的计算时间达到工业在线监测的要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107525797A
公开(公告)日：2017-12-29
申请号：CN201710625260.1
申请日：2017-07-27
Applicant: 上海交通大学
CPC classification number: G01N21/73 , G01N1/28 , G01N1/2813 , G01N2001/2893
Abstract: 本发明提供了一种微米量级粉末物质中微量元素的激光诱导击穿光谱(LIBS)分析方法。该方法包括样品制备，测试装置的优化及其参数的选择，和测试实验的具体方案。我们的实验测试表明了该方法较传统的粉末压饼进行LIBS测量的方法具有以下优势：1)样品制备简单，在粉末样品的基础上无需笨重压饼机及某些粉末压饼所需的粘合剂；2)在很大程度上减弱甚至消除了饼状粉末样品LIBS分析所固有的基体效应；3)保持了LIBS技术的灵敏性。本发明所提供的方法适用于各种粉末状(颗粒粒径在35微米以下)物质，和可以通过机械碾磨机粉碎至上述粉末状物质的任何固态状物质。方法的应用领域可以包括但不局限于：工业、材料、环保、食品、医药、化妆品等。
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公开(公告)号：CN115579075A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211279614.9
申请日：2022-10-19
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于稳定学习的激光诱导击穿光谱氯元素分析方法及系统，包括：初始阶段包括：S1.1、样品制备；S1.2、光谱采集；S1.3、光谱预处理；S1.4、光谱正则化；模型训练阶段包括：S2.1、光谱特征选择；S2.2、去光谱特征相关的样品权重矢量计算；S2.3、使用特征去相关性样品权重矢量的稳定学习范式机器学习回归模型训练，模型测试阶段包括：S3.1、模型测试。通过以氯元素发射线为基准的光谱特征选择和全局优化算法，计算优化光谱特征去相关性的样品权重，并在学习回归模型的训练中使用光谱特征去相关性的样品权重，对损失函数进行针对样品的加权平均，消除特征间的相关性，提高了模型的可解释性和稳定性。
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公开(公告)号：CN114018901A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111366793.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 山东东仪光电仪器有限公司 , 上海海关工业品与原材料检测技术中心 , 上海交通大学
Abstract: 本发明提供一种基于振镜扫描分析的激光诱导击穿光谱仪及其光谱检测方法，属于光谱检测分析技术领域，其结构至少设置有指示红光发射器、二向色镜、高反反射镜、分光镜、以及振镜设置在同一直线光路上；激光器的激光光路指向高反反射镜，高反反射镜的高反反射面朝向振镜，振镜的光路和激光器的光路相对高反反射镜的法向相对称设置；二向色镜的反射面朝向振镜和采集透镜，振镜和采集透镜二者的光路相对二向色镜的法向相对称设置；在振镜的下游光路上设置有场镜系统，场镜的下游光路上设置有样品；采集透镜的下游聚焦光路上设置有连接光纤光谱仪的光纤接收器。本发明通过快速扫描分析增加采样点数从而实现样品的准确定性、定量分析及元素分布分析。
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公开(公告)号：CN115436343A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211119341.1
申请日：2022-09-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种异源激光诱导击穿光谱之间的迁移和标准化方法及系统。次级光谱经迁移和标准化，能够通过主光谱反演模型进行有效预测，获得高性能分析结果。本方法和系统的实施在合理制备样品，并合理将所制备的样品划分为模型训练样品集和模型测试样品集的前提下，分为光谱迁移和标准化模型训练阶段和模型测试阶段，包括光谱预处理、正则化、模型训练和测试，通过分块的多层神经网络，构建主次设备形态光谱间的迁移和标准化模型，极大程度地消除不同设备形态所产生光谱之间的差异，提高多台设备联用时主要光谱反演模型的泛化性，同一台设备针对不同操作规范及老化的稳定性，和同一台设备使用不同条件进行实验时的可比较性。
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公开(公告)号：CN109557080B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201810829668.5
申请日：2018-07-25
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N21/71
Abstract: 本发明提供了一种基于机器学习的光谱数据回归方法，包括如下步骤：光谱数据以及相关实验条件及样品信息收集及其格式化，作为校准模型的输入数据；超空间中的广义光谱强度矢量定义；校准模型的建立和初始化，将机器学习中的算法引入校准模型，每一组广义光谱强度矢量对应一个广义模长，即待测元素浓度的预测值；校准模型的优化，当待测元素浓度的预测值与其期望值的误差小于0.1％，认为校准模型优化完成；含有待测元素的未知样品，通过测定光谱数据，建立相应的广义光谱强度矢量，输入校准模型中，给出待测元素浓度含量预测值。本发明对元素浓度测量精准度达到定量分析的要求；对检测未知样品待测元素浓度的计算时间达到工业在线监测的要求。
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