主题：【分享】近红外光谱仪的智能化

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发表于：2024/06/24 21:23:49 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

实际应用需求的扩大和深入，使得近红外光谱仪器及技术突飞猛进，相关的新产品、新技术层出不穷，在各大领域发挥着越来越重要的作用，也将成为食品、药品、环境、安防等与人民生活密切相关的行业的有力工具。每一款仪器在整机、外观设计、关键部件、集成化、原位、自动化、专用化、智能化等方面都有显著创新，不仅给科学研究和日常检测分析工作注入了新的活力，更是给企业带来了客观的经济效益，同时丰富人们的生活，提供了更多便捷服务。

随着信息化、智能化技术的飞速发展，近红外光谱仪器已经从单一的测试光谱数据演化为大视野范围成像系统，兼具光谱和成像的同时，在样品兼容性、信噪比、空间分辨率、测量模式等方面有了质的飞跃。智能化系统具有测量快速、高灵敏度、检测用量少、支持多指标检测、数据处理自动化、仪器自动维护、无人值守等优异功能和特点。其中，纳米傅里叶光谱仪和微秒级时间分辨超灵敏光谱仪在探寻近红外光谱测量极限上展现了独特的魅力，可以轻而易举地看穿梵高的自画像、星月夜、向日葵、夜间咖啡馆、达芬奇的蒙娜丽莎，还有张大千的桃源、嘉耦、爱痕湖、夏日山居图。拇指大小的智能化近红外光谱仪，通过非接触式的测量模式，在不破坏样品的情况下，即可瞬间鉴别白酒的真伪，并判断存放时间的长短。智能化软件可实现对所有系统组件的控制，包括激光光源的校准、激光光镜、自动光谱采集、以及背景校正、数据分析。近红外光谱“智慧”仪还应用到了高分子多层膜、生命科学组织探测、司法物证分析、农业食品加工以及运输过程中组成变化的动力学监控、产品分类和来源鉴别、甄别半导体器件有机污染物提升良品率、土壤的物理和化学变化等。

在物联网蓬勃发展的时代，智能家居将成为家庭生活中的基础应用，也是未来家居的发展潮流和趋势，大到电视、冰箱、抽水马桶，小到吸尘器、音响、电灯、手环，都可以是物联网的智能终端。物联网也被称为传感网，各类传感众多纷杂，以近红外光谱为代表的各种光谱仪正是其重要的组成部分。家电行业里首个推出的将近红外光谱技术与家电相结合的智能洗衣机，能够在几秒钟之内识别面料与污渍种类，精准推荐洗涤程序，让衣物得到专业的精细洗涤。这为近红外光谱技术在其他家用电器中的应用提供了可以借鉴的范本。近红外光谱技术与冰箱结合，可以实时判断冰箱中食物，如蔬菜、水果、鱼、肉等的新鲜度，并给出可能出现不新鲜或腐败的提示。人们就能及时发觉冰箱中的食物是否发生腐烂变质，从而对食物进行合理处理，避免不必要的食物浪费和引发严重的健康问题。近红外光谱技术智能马桶可以实时监测尿液中的蛋白质、葡萄糖等化学成分和粪便形态、隐血等指标，与视觉成像技术和深度学习技术结合，使用者可以监测自己的健康数据，形成历史的和实时的个人健康数据平台，为疾病预防、筛查、诊断和疾病监控研究提供支持，真正实现对个人健康的管理、控制、预防，指导个性化的健康干预，做到“知未病，治未病”。

光谱技术智能手环能实时精准捕获用户的心率、脉搏、血氧饱和度、微循环、血压、血糖及更多健康数据，通过云端的大数据分析处理，显示血压趋势、呼吸频率、心率变异性、体制特征、身体状况等健康信息，再利用个体化营养系统对用户个体膳食和生活方式进行指导和干预，推荐具有个性化的量身定制食材种类、数量、能量、营养素的饮食菜谱，从而满足人们对健康饮食更高的需求；光谱技术智能化厨房电器，不仅是食材管理专家和美食烹制机，还将成为膳食营养顾问，可在更多生活场景下，与日常膳食、健康状态进行深层次的交流。植入了摄像头的智能烤箱，可以利用图像识别与人工智能技术，根据烹饪过程中食物的颜色变化，实时监控其成熟度，调整温度、湿度等烹饪条件。多通道数的光谱装置可以检测烤肉等烹饪过程中食物内部的参数变化和化学成分信息，如含水量、蛋白质变性情况等跟烹饪效果直接相关的信息，帮助智控程序做出响应、设定烹饪参数、调整烹饪过程，改变烹饪条件，使食物更加健康和美味；智能跑步机则可根据用户的能量摄入量，综合健康数据，定制专属运动方案，推荐在跑步机上的运动量、跑步的里程、步速。监测跑步过程中的心率、脉搏、血氧饱和度、血压、水分含量等人体信息，进行多维度大数据分析，自动调整跑速并给出补充水分的提醒，让运动真正改善健康；此外，近红外光谱与吸尘器结合，快速识别目标物体的材质，优化运行模式，定点扫除卫生，省电省时；与电灯集成，可依据识别的书房光线的明暗，减少灯光的反射和闪耀，调整电脑显示端距离，提醒休息，避免眼睛疲劳，将眼疾治疗模式转变为精准的预防性保养。