高光谱成像技术在药用胶囊铬含量检测的应用
发布时间:2024-06-11
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云顶天宫本研究旨在探讨高光谱成像技术在检测药用胶囊中铬含量的应用,通过高光谱成像系统获取胶囊的光谱数据,利用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对数据进行处理和分析,以期实现对正常胶囊和重金属铬超标胶囊的快速、准确区分。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
本研究选取了正常药用胶囊和铬含量超标的药用胶囊作为研究对象,所有样本均密封保存以避免外界因素影响。
云顶天宫1.2 高光谱成像系统
采用广东赛斯拜克科技有限公司生产的SP130M高光谱成像系统进行光谱数据采集,该系统具备400-1000nm的光谱范围和2.5nm以下的波长分辨率,能够提供高达1200个光谱通道。
2. 数据处理与分析
云顶天宫2.1 主成分分析(PCA)
云顶天宫对高光谱图像数据进行PCA降维处理,提取前四个主成分,分析不同胶囊间的光谱差异。
2.2 光谱分析
选择胶囊的胶囊帽和胶囊体作为感兴趣区域,获取每个区域的光谱响应曲线,并通过PLS算法对光谱数据进行降维处理。
云顶天宫2.3 特征提取与模型构建
采用PLS算法提取光谱数据中的关键特征,并通过交叉验证和误差分析确定最佳的特征数量,构建判别模型。
3. 结果
3.1 光谱特征分析
通过PCA和PLS分析,发现在特定波长范围内,铬含量超标胶囊与正常胶囊的光谱曲线存在明显差异。
3.2 判别模型构建
云顶天宫选取4个PLS算子作为输入特征,构建的判别模型在交叉验证和预测测试中均达到了100%的识别率和准确率。
4. 讨论
4.1 技术优势
高光谱成像技术在药用胶囊铬含量检测中显示出高效率和高准确性,相较于传统方法,大幅降低了检测的复杂性和时间成本。
4.2 应用前景
该技术有望广泛应用于药品质量控制和安全监管领域,为药用胶囊的安全使用提供技术支持。
4.3 进一步研究
云顶天宫未来研究可考虑扩展光谱范围,结合荧光或紫外波段进行更全面的分析,并探索建立铬含量预测模型,实现对胶囊铬含量的定量分析。
5. 结论
高光谱成像技术结合PCA和PLS-DA分析方法,能够有效区分正常药用胶囊和铬含量超标胶囊,为药品安全监管提供了一种新的技术手段。
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