基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖熒光海藻測量理論及應(yīng)用研究.pdf

1、海洋中的浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中能量的主要轉(zhuǎn)換者和最主要的生產(chǎn)者，海藻則是海洋中主要的浮游植物，檢測海洋中海藻的種類和濃度，可以估測海域生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)和能量分布狀態(tài)，實現(xiàn)對海洋污染的監(jiān)測和治理。
　　本文根據(jù)熒光測量機(jī)理和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，提出了將熒光法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的單一海藻種類識別和濃度測量方法。通過分析熒光測量的基本原理、特點(diǎn)、海藻熒光檢測機(jī)理，研究不同種類、不同濃度海藻溶液及其所含特征色素的吸收光譜、激發(fā)光譜、熒

2、光光譜特性，提取海藻種類識別和濃度測量的特征參量，為設(shè)計光纖熒光測量系統(tǒng)提供了理論和實驗依據(jù)。
　　提出光纖熒光測量系統(tǒng)的總體方案，設(shè)計測量系統(tǒng)的光路部分，其中包括：光源的選擇及驅(qū)動電路的設(shè)計，濾光及光的傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，光耦合方法及結(jié)構(gòu)設(shè)計等；設(shè)計微弱熒光信號檢測方案，其中包括：光電二極管的選擇及電路設(shè)計，光電倍增管的選擇及電路設(shè)計，微弱信號檢測技方法的實現(xiàn)。
　　在對熒光法檢測海藻和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用 BP

3、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行三種不同門類海藻的識別，并對相應(yīng)種類海藻進(jìn)行濃度預(yù)測。設(shè)計海藻種類識別BP網(wǎng)絡(luò)及海藻濃度預(yù)測BP網(wǎng)絡(luò)。
　　對三種不同門類單一海藻的種類識別和濃度預(yù)測實驗結(jié)果進(jìn)行分析，驗證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于光纖熒光海藻檢測的方法的可行性。
　　本研究將熒光法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別和參數(shù)預(yù)測理論相結(jié)合應(yīng)用于光纖海藻測量系統(tǒng)，能對三種不同門類的海藻進(jìn)行種類識別和濃度測量，具有數(shù)據(jù)實時采集、處理及結(jié)果顯示等功能，為海藻狀態(tài)監(jiān)測提供了一種新手段