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基于激光诱导击穿光谱的微生物种类鉴别研究
饶刚福 , 黄林 , 刘木华 , 陈添兵 , 陈金印 , 罗子奕 , 许方豪 , 杨晖 , 何秀文 , 周华茂 , 林金龙 , 姚明印
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171448
建立了激光诱导击穿光谱(Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)全光学诊断方法,对微生物种类进行快速鉴别。制取10种微生物样品,优选滤纸为富集载体,采集等离子体羽时间演变形貌图及LIBS光谱指纹图分析了鉴别微生物种类的可行性;运用九点平滑(Nine smooth,9SM)、多元散射校正(Multiple scatter correction,MSC)对波长范围200~420 nm和560~680 nm微生物LIBS全谱数据进行了预处理;分析比较了主成分分析(Principal component analysis,PCA)、随机森林结合主成分分析(Random forest combined with principal component analysis,PCA-RF)两种方法对微生物种类的鉴别结果。结果表明,运用一定的数据预处理方法,采用PCA-RF算法对10类微生物种类鉴别,训练集总准确率为99.6%,预测集总准确率为96.7%,说明选择合适的LIBS光谱预处理及模型构建方法,对微生物种类的快速准确鉴别具有可行性。
关键词: 微生物, 快速鉴别, 等离子羽, 激光诱导击穿光谱, 随机森林, 主成分分析