基于偏振拉曼光谱的白酒乙醇浓度定量检测方法研究

拉曼光谱检测技术具有快速、高效、无需样品预处理和非接触检测等独特优势,是实现大批量样品高通量无损在线检测的理想方法,同时也是实现白酒产品中乙醇浓度快速筛检的适宜手段。然而与纯水溶液不同,在激发光激励下大部分白酒的光谱中除了乙醇和水的拉曼特征峰外,还存在明显的本底荧光干扰,给酒精度检测精度带来负面影响。因此,基于拉曼特征峰峰强比值法检测乙醇浓度,在进行数据处理前需人为选取进行荧光本底拟合的数据点,主观性强,数据处理效率低,难以充分满足高通量样品在线筛检的技术需求。针对上述问题,基于自主搭建的激光偏振拉曼光谱检测系统,对不同偏振角度线偏振光激发下四种白酒样品的拉曼特征峰和荧光本底干扰的偏振特性开展了详细研究,并根据二者间的偏振特征差异提出了偏振拉曼光谱辅助的白酒乙醇浓度快速检测方法。实验结果表明,在差分偏振拉曼光谱的辅助下,三次多项式拟合的相关系数超过0.99,可实现3%~97%vol范围内乙醇浓度的准确反演,且四种白酒样品乙醇浓度的反演精度明显高于传统方法,显著提升了白酒酒精度检测的效率和精度。

基于水下结构光扫描系统的结构光带中心提取方法初步研究

水下结构光带中心提取的主要困难是散射问题和目标表面纹理导致的反射光分布不均问题。提出了一种水下信息采集新方法,此方法利用结构光扫描目标实现卷积过程,解决了非均匀照明引起的后向散射背景非均匀分布问题,同时,从统计的角度也降低了噪声起伏的不确定性;基于此系统,提出了一种“虚拟孔径”方法,以消除后向散射;提出了一种利用复原图像去除目标纹理提高中心提取准确率的方法,此方法使传统中心提取方法可应用于包含细节信息的水下目标,拓展了传统中心提取方法的应用范围。水下实验验证了所提方法的可行性和有效性。