呼吸氣體分析儀長(zhǎng)期漂移校正關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、作為中國(guó)的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，中醫(yī)博大精深，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，是中國(guó)傳統(tǒng)文化的瑰寶。近些年來(lái)，隨著科技迅速發(fā)展，使得中醫(yī)“望、聞、問(wèn)、切”四診現(xiàn)代化的需求越來(lái)越迫切。本課題主要圍繞中醫(yī)“聞”診現(xiàn)代化展開(kāi)研究，即通過(guò)呼吸氣體分析儀檢測(cè)口腔氣體成分的濃度來(lái)進(jìn)行疾病診斷。呼吸氣體分析儀利用各種氣敏傳感器實(shí)現(xiàn)氣體的感知，但隨著時(shí)間的推移，由于傳感器自身的老化會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期漂移，這是不可避免的現(xiàn)象。因此有必要對(duì)傳感器的長(zhǎng)期漂移進(jìn)行校正。
　　課題組自主研發(fā)了一款

2、呼吸氣體分析儀，其由十一個(gè)氣敏傳感器組成，由于傳感器不同，它所敏感的氣體種類(lèi)也不盡相同。為了觀察傳感器的漂移變化規(guī)律，首先采用4種標(biāo)準(zhǔn)氣體組成的10種參考樣本對(duì)傳感器進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤實(shí)驗(yàn)。然后采用基線(xiàn)差分法對(duì)傳感器初始響應(yīng)值進(jìn)行去噪預(yù)處理，提取穩(wěn)態(tài)特征值降低實(shí)驗(yàn)復(fù)雜度。通過(guò)觀察分析響應(yīng)數(shù)據(jù)選定傳感器對(duì)應(yīng)的敏感氣體，根據(jù)傳感器對(duì)敏感氣體的漂移規(guī)律，建立漂移模型，用于后期的補(bǔ)償。
　　設(shè)計(jì)了基于主成分分析的成分校正法。該算法對(duì)傳感器采集的

3、參考樣本數(shù)據(jù)，使用主成分分析法得到漂移系數(shù)矩陣。然后將測(cè)試樣本投影到漂移系數(shù)矩陣上，得到測(cè)試樣本的漂移部分。在測(cè)試樣本中減去漂移部分即可得到校正后的樣本數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)成分校正法校正以后，使用支持向量機(jī)分類(lèi)算法對(duì)校正前后的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分類(lèi)，校正后的樣本分類(lèi)正確率有所提高，證明了補(bǔ)償算法的必要性。
　　提出了基于乘性校正法的長(zhǎng)期漂移校正算法，首先根據(jù)參考樣本的長(zhǎng)期漂移規(guī)律，使用平滑函數(shù)對(duì)參考樣本進(jìn)行平滑，然后建立分段線(xiàn)性模型，使用乘性校正