【摘要】：食用油安全檢測(cè)是迫不及待要解決的問(wèn)題,檢測(cè)體系涉及到油品的物理和化學(xué)性質(zhì)、油品的色譜、核磁共振信號(hào)及光譜信息等,并未涉及油品的色散特性,掌握更多油品的信息,為油品檢測(cè)的準(zhǔn)確性提供基礎(chǔ)依據(jù)。光學(xué)相干層析成像技術(shù)無(wú)論在人們的實(shí)際生活中,還是其他相關(guān)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛,探索與研究光學(xué)相干層析成像技術(shù),也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于在光學(xué)成像系統(tǒng)中,大部分光學(xué)元件和生物組織等樣品都具有色散特性,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)分辨率下降,因此,本文在提高OCT分辨率的基礎(chǔ)上嘗試獲取油品色散信息。本課題針對(duì)油品折射率,高階色散信息,色散補(bǔ)償?shù)妊芯績(jī)?nèi)容,利用紫外分光光度計(jì)、頻域OCT等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),借鑒油品研究和OCT成像系統(tǒng)的諸多研究成果,以五種不同油品為研究對(duì)象,利用透射光譜法測(cè)量并計(jì)算油品折射率,以及從理論上推導(dǎo)色散特性對(duì)OCT信號(hào)影響,并嘗試采用深度色散補(bǔ)償方法對(duì)其進(jìn)行色散補(bǔ)償,以期獲取多種油品的色散信息,并進(jìn)一步提高OCT的軸向分辨率。1.在透射光譜法測(cè)定油品折射率研究中,用紫外-可見(jiàn)分光光度測(cè)量樣品的透射光譜曲線(xiàn),經(jīng)分析計(jì)算出奇極值點(diǎn)的折射率。將折射率波長(zhǎng)關(guān)系式用1stOpt軟件和MATLAB工具箱擬合方法進(jìn)行對(duì)比,合理確定并選用最優(yōu)擬合的曲線(xiàn)公式。將五種油品用同樣的方法處理后,得到五種油品波長(zhǎng)折射率公式,并且在復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.95~0.97區(qū)間,五種油品統(tǒng)一的擬合公式形式為:n(λ)=p_1+p_2λ~(0.5)+p_3λ+p_4λ~(1.5)+p_5λ~2+p_6λ~(2.5)。2.在色散對(duì)OCT信號(hào)的影響研究中,首先在理論上推導(dǎo)了樣品色散對(duì)OCT信號(hào)包絡(luò)寬度的影響,得到同種樣品在不同光源條件下的包絡(luò)寬度不同。其次將五種油品的折射率擬合公式分別用MATLAB數(shù)值模擬出各樣品的二階色散和三階色散曲線(xiàn),對(duì)比分析得出:三階色散的數(shù)值很小,可以忽略不計(jì),對(duì)OCT信號(hào)的影響主要研究二階色散。因此,在本課題研究中,僅對(duì)二階色散進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)校正圖像。3.在僅考慮二階色散的基礎(chǔ)上,色散補(bǔ)償主要消除干涉信號(hào)中存在的二階色散相位。本課題借鑒深度色散補(bǔ)償方法,首先利用MATLAB模擬雙層玻璃片的數(shù)值補(bǔ)償,獲得了二階補(bǔ)償系數(shù)與深度的關(guān)系,即:a_2=-1.176113×10~(-8)d~3+7.56984×10~(-5)d~2-0.0511285d+13.9887,驗(yàn)證了該補(bǔ)償方法的可行性。用FDOCT對(duì)五種油品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,采用Origin軟件獲取數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)油品僅能檢測(cè)到液面上表面信息;(2)補(bǔ)償后的信號(hào)半峰寬比補(bǔ)償前的半峰寬小,層析圖的分辨率提高;(3)不同油品的補(bǔ)償系數(shù)分別為菜籽油:29(a.u.),花生油:27(a.u.),調(diào)和油:19(a.u.),芝麻油:23(a.u.),餐廚廢棄油:35(a.u.)。主要結(jié)論是:不同波長(zhǎng)下油品的折射率以及高階色散信息可以作為檢測(cè)油品的基礎(chǔ)依據(jù)。色散補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中可以忽略油品的三階色散,繼而通過(guò)深度色散補(bǔ)償方法,能獲得不同油品的補(bǔ)償系數(shù),并有效提地高了OCT的分辨率。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TS227
【圖文】：

圖 3.4 紫外分光光度計(jì)儀器外觀(guān)采集常用健康油品菜籽油（超市購(gòu)買(mǎi)金龍魚(yú)菜陽(yáng)市興平食品工業(yè)園）常溫下，將菜籽油靜置于玻璃杯中在，將玻璃片籽油滴入玻璃片夾層中，為防止油滲出，用小光光度計(jì)預(yù)熱，進(jìn)行基線(xiàn)校準(zhǔn)，放入樣品后選取透射率數(shù)據(jù)，用 MATLAB 畫(huà)出透射率曲線(xiàn)圖。分析射率及雙層玻璃片的透射率，計(jì)算得到單層玻算得到油品和玻璃片 2 的透射率如圖 3.5 所示0.60.81

CALISISTO型OCT系統(tǒng)

圖 5.8 光源中心位置處 A-line 信號(hào)圖實(shí)驗(yàn)測(cè)試籽油的光學(xué)相干層析圖像測(cè)定菜籽油滴入 5ml 的玻璃杯中，折射率設(shè)置為 2.3059，測(cè)得其 X.Z 二維圖像（2D 模圖 5.9 所示，中心位置點(diǎn)處的 A-line 信號(hào)（1D 模式下）如圖 5.10 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2773158