基于激光诱导的荧光寿命成像检测技术及应用研究

目录

声明

1 绪论

1.1 研究的目的及意义

1.1.1 石油污染物监测

1.1.2 植被生长环境监测

1.2 国内外研究现状

1.2.1 激光诱导荧光技术

1.2.2 荧光寿命显微成像技术

1.3 激光诱导荧光雷达探测系统的发展趋势

1.4 论文主要研究内容

1.4.1学术构想与技术路线

1.4.2章节安排

1.5 本章小结

2 激光诱导荧光检测技术

2.1 激光诱导荧光原理

2.2 荧光产生机理模型建立

2.3 荧光主要特征参量

2.3.1 荧光强度

2.3.2 荧光寿命

2.3.3 荧光光谱形状、带宽及峰值位置

2.4 物质荧光现象及特点

2.4.1 油品荧光特点

2.4.2 植物叶绿素荧光现象及特点

2.5 本章小结

3 激光诱导油品荧光寿命探测技术及实验研究

3.1 激光诱导荧光寿命的基本原理

3.1.1荧光寿命定义及特性

3.1.2荧光寿命的测量原理及仿真分析

3.2荧光寿命成像技术

3.2.1 频域法

3.2.2 时域法

3.3 激光诱导荧光寿命成像测量系统和数据处理方法

3.3.1 荧光寿命成像的测量原理

3.3.2实验平台搭建

3.4荧光寿命参数提取

3.4.1 实验方案设计

3.4.2 利用非线性最小二乘回归进行特征参数提取

3.4.3 利用多指数衰减拟合误差分析

3.5 本章小结

4 基于荧光寿命参数的油种识别分类研究

4.1荧光寿命特征参数提取方法

4.1.1 平均荧光寿命

4.1.2 第二峰位出现时间

4.2 基于荧光寿命参数的支持向量机油种识别原理

4.2.1 支持向量机数学模型

4.2.2 常用核函数

4.3 基于支持向量机的润滑油油种识别方法

4.3.1 核函数确定

4.3.2 最优参数的确定

4.3.3 油品识别结果分析

4.4 本章小结

5 荧光寿命图像的失真原因分析及补偿方法研究

5.1 荧光寿命成像失真原因分析

5.1.1 激光诱导植物叶片叶绿素荧光寿命测量系统及实验

5.1.2 激光散斑抖动对荧光寿命成像质量的影响

5.2 利用互相关分析研究图像失真现象

5.2.1 互相关分析原理

5.2.2 互相关分析仿真

5.2.3 利用互相关分析图像失真点特性

5.3 利用位移补偿解决荧光寿命图像失真问题

5.3.1 位移补偿方法

5.3.2 实验验证

5.3.3 结果分析

5.4 本章小结

6 激光诱导荧光雷达遥感系统设计及系统仿真研究

6.1 荧光雷达的基本原理

6.2 系统设计

6.2.1 发射系统设计

6.2.2 接收系统设计

6.3 仿真结果分析

6.3.1 信噪比的估算

6.3.2 最小可探测浓度的估算

6.3.3 系统所需最小激光单脉冲能量估算

6.3.4 激光单脉冲能量对最小可探测浓度的影响

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 论文创新点

7.3 研究展望

致谢

参考文献

攻读博士期间发表的论文