简论乘法汽车驾驶员血液酒精含量近红外光谱法无损检测科技

论文导读：醉酒驾驶的检测与预防越来越受到世界各国的重视。目前,较为成熟的酒精检测方式为呼气式酒精检测和抽血检验,由于抽血检验属于有创伤的检测策略,呼气法检测又有着检测精度的不足,而近红外光谱法作为一种快速、准确、无损的检测方式,与现有的技术相比,有不可替代的优势。近红外光谱法已经被广泛的用来检测人体内的物质,如葡萄糖
摘要：在世界各国交通事故的法医学调查中,酒后驾驶是导致交通事故发生的重要理由,醉酒驾驶的检测与预防越来越受到世界各国的重视。目前,较为成熟的酒精检测方式为呼气式酒精检测和抽血检验,由于抽血检验属于有创伤的检测策略,呼气法检测又有着检测精度的不足,而近红外光谱法作为一种快速、准确、无损的检测方式,与现有的技术相比,有不可替代的优势。近红外光谱法已经被广泛的用来检测人体内的物质,如葡萄糖、血氧等含量的检测,可以说该技术已经进入到了成熟进展阶段,但是国内外尚未有近红外光谱法检测驾驶员血液中酒精含量的相关报道。本论文的目的是实现驾驶员体内酒精含量的近红外光谱法无损检测,利用小波浅析与偏最小二乘法对人体内酒精的近红外漫反射光谱进行了浅析与探讨,并在此基础上浅析血液酒精在人体内随时间衰减以及吸收的规律,建立了偏最小二乘法检测人体内酒精含量的定量模型,并对所建立模型的预测精度及稳定性进行检验。人体内酒精近红外光谱信号含有较强的噪声,特别是直接在人体皮肤表面采集的信号,噪声干扰十分强烈,不能直接用于建立模型,本论文采取采取小波变换对酒精近红外光光谱进行预处理。本论文比较了软阈值和硬阈值条件下,缺省去噪策略、Birge-Massart去噪策略和最大最小值去噪策略对体外、体内酒精近红外漫反射光谱去噪效果优劣,根据不同策略的信噪比与均方根误差对去噪结果的好坏进行评价。选择了硬阈值条件下,：natlab缺省去噪策略,对所得光谱数据进行了去噪处理,可获得最佳的去噪结果,并确定了酒精的特点光谱波长范围在2200nm到2400nm。根据小波浅析等预处理之后的光谱数据,采取了偏最小二乘法建立定量校正模型,留一交叉验证法确定最佳主成分数。采取相联系数(R)、均方根误差(RMSEC)作为校正模型的评价参数,未知样本的预测结果采取预测均方差(RMSEP)及平均相对误差(MREP)进行评价,并对模型的重复性进行验证,实现了对未知酒精浓度的检测。最后,针对不同人群、不同饮酒量、个体差别作了细致的分类,并分别探讨不同条件下的代谢规律。探讨表明,酒精在血液中的代谢大致呈现一个先增加,达到某一个峰值,然后减少的历程。人体饮酒以后,大约在50分钟到70分钟,血液酒精含量达到最大值。酒精在人体内的代谢规律与饮酒量、饱腹或空腹、个人体质有很大的联系。空腹、体内缺少乙醛脱氢酶2的个体在过量饮酒时容易出现醉酒现象,与饱腹,体内乙醛脱氢酶2正常相比,酒精在人体内的残留时间偏长。关键词：醉酒驾驶论文近红外光谱论文无损检测论文偏最小二乘法论文
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Abstract11-13
第1章 绪论13-19

1.1 醉酒驾驶检测的探讨背景13-16

1.2 近红外光谱检测法探讨近况16-17

1.3 本课题探讨的主要内容17-19

第2章 近红外光谱法无损检测酒精的论述基础19-29

2.1 酒精近红外光谱的产生机理19-20

2.2 近红外光谱法的优势20-21

2.3 近红外光谱浅析的检测技术21-24

2.4 近红外光谱数据的预处理24-25

2.5 近红外光谱浅析常用的多元校正回归浅析25-28

2.6 本章小结28-29

第3章 小波变换在酒精近红外光谱去噪中的运用29-39

3.0 实验材料与策略29-30

3.1 实验结果30-31

3.2 信号去噪31-36

3.3 酒精近红外光谱特点峰位置的确定36-38

3.4 本章小结38-39

第4章 偏最小二乘法建立酒精定量浅析模型39-51

4.1 偏最小二乘法建模步骤39-40

4.2 数据处理40

4.3 结果与讨论40-47

4.

3.1 近红外反射光谱预处理40-42

4.

3.2 建立定量校正模型42-46

4.

3.3 预测集的验证46

4.

3.4 试验样本的精密度验证46-47

4.4 体内酒精浓度模型的建立47-48

4.5 本章小结48-51

第5章 不同人群血液酒精代谢规律51-61

5.1 实验材料与策略51-52

5.2 实验结果52

5.3 结果讨论52-59

5.

3.0 酒精在血液中代谢的生理学特性52-54

5.

3.1 饱腹状态不同剂量酒精下的BAC代谢规律54-55

5.论文导读：学位论文评阋及答辩情况表81上一页12

3.2 不同状态正常饮酒量下的BAC代谢规律55-57

5.

3.3 超过量饮酒BAC变化规律的特异性57

5.

3.4 不同人群代谢规律的比较57-59

5.4 本章小结59-61
总结与展望61-65
参考文献65-71
附录1 酒精密度表71-72
附录2 偏最小二乘法主要程序72-77
攻读硕士论文期间已发表或录用的论文77-79
致谢79-81
学位论文评阋及答辩情况表81