Автоматическое обнаружение микропластика на основе детекции объектов с глубоким обучением и микроскопического рамановского спектроскопического анализа

LIANG Wei-xin ,  

SONG Yu-mei ,  

LIAO Zhen-wei ,  

LEI Yong-qian ,  

GUO Peng-ran ,  

摘要

Разработан метод автоматического обнаружения микропластика на основе детекции объектов с использованием глубокого обучения и микроскопического рамановского спектроскопического анализа. Метод задерживает микропластик на металлическом фильтровальном мембране, распознаёт подозрительные частицы микропластика с помощью модели детекции объектов и после преобразования координат автоматически выполняет качественный рамановский анализ. Результаты показывают, что экспериментально обученная модель детекции микропластика на базе YOLOv8n достигла точности, полноты и mAP@0.5 выше 90%, а mAP@0.5:0.95 составила 74%, демонстрируя хорошую способность к локализации и распознаванию объектов; созданная модель распознавания рамановских спектров микропластика на основе оптимизированного индекса качества попадания веса (HQI) показала 100% точность классификации для 7 видов микропластика; совместное использование модели детекции и модели распознавания спектров позволяет реализовать автоматическое обнаружение микропластика. Порог обнаружения по размеру составляет 100 мкм, а восстановление добавленной пробы микропластика в реальной воде превышает 90%, при относительном стандартном отклонении (RSD) менее 10%, демонстрируя хорошую точность и прецизионность. Данный метод может быть применён для быстрого, автоматического и точного обнаружения микропластика в воде.

关键词

автоматическое обнаружение микропластика;YOLOv8;модель детекции объектов с глубоким обучением;модель распознавания рамановских спектров

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website