微型光谱仪的CCD数据采集系统设计(英文) 被引量：10

1

作者 张宁 刘宇龙 +1 位作者 吴嘉辉 徐熙平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期141-147,共7页

微型光谱仪是近年来光谱仪发展的主要方向。针对微型光谱仪数据采集系统的设计需求,应用TCD1304DG线阵CCD完成了以FPGA(EP4CE15)为控制核心的高分辨率数据采集系统设计,系统使用了集成Programmable Gain Amplifier(PGA)、16位模数转换... 微型光谱仪是近年来光谱仪发展的主要方向。针对微型光谱仪数据采集系统的设计需求,应用TCD1304DG线阵CCD完成了以FPGA(EP4CE15)为控制核心的高分辨率数据采集系统设计,系统使用了集成Programmable Gain Amplifier(PGA)、16位模数转换功能的Analog Front End(AFE)芯片,开发了USB2.0高速数据传输电路并完成了光谱采集上位机软件的设计,实现了对光谱数据的实时处理。小型集成的电路设计方案满足了光谱仪对小型化、便携使用的特点和要求。 展开更多

关键词 微型光谱仪 CCD 数据采集 FPGA USB2.0

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微型光谱仪平场全息凹面光栅的优化设计 被引量：6

2

作者 程梁 陈燕平 +2 位作者 朱若波 叶子 余飞鸿 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期312-316,共5页

研究了应用于微型光谱仪的平场全息凹面光栅的设计方法,提出了全局优化和反向优化的设计思想.利用全局优化算法求解了用于设计平场全息凹面光栅的非线性方程组,可以通过调整某些像差项的优化权重,快速有效地完成设计;同时利用反向优化... 研究了应用于微型光谱仪的平场全息凹面光栅的设计方法,提出了全局优化和反向优化的设计思想.利用全局优化算法求解了用于设计平场全息凹面光栅的非线性方程组,可以通过调整某些像差项的优化权重,快速有效地完成设计;同时利用反向优化算法对设计的中间结果进行工作位置的微量调节,进一步提高了光栅的光学性能,并阐述了平场全息凹面光栅可以具有多工作位置的原因.以遗传算法为例实现了上述优化思想,并基于TCD1304AP线阵CCD探测器,设计了适用于工作波长为380-780 nm的微型光谱仪系统的平场全息凹面光栅.实际系统经测试得到了良好的成像效果,光谱分辨率可达0.8 nm（50μm狭缝）. 展开更多

关键词 平场全息凹面光栅 微型光谱仪 多工作位置 反向优化 遗传算法

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微型光谱仪的发展 被引量：29

3

作者 鞠挥 吴一辉 《微纳电子技术》 CAS 2003年第1期30-37,共8页

随着MEMS、微光学等微制造技术的发展,光谱仪器的微型化成为可能,光谱仪的微型化是光谱仪器的一个重要发展方向。本文根据国内外正在进行的微型光谱仪的研制工作,对微型光谱仪的发展进行了比较全面的综述,最后对研究微型光谱仪的意义进... 随着MEMS、微光学等微制造技术的发展,光谱仪器的微型化成为可能,光谱仪的微型化是光谱仪器的一个重要发展方向。本文根据国内外正在进行的微型光谱仪的研制工作,对微型光谱仪的发展进行了比较全面的综述,最后对研究微型光谱仪的意义进行了总结。 展开更多

关键词 微型光谱仪 微机电系统 微光学 微制造技术

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基于ZYNQ的微型光谱仪高速数据采集系统设计 被引量：10

4

作者 黄超 鲁湛 +1 位作者 贺健 杨秀芹 《现代电子技术》 北大核心 2016年第3期109-111,共3页

介绍一种基于ZYNQ的微型光谱仪高速数据采集系统,以ZYNQ7010为核心微处理器,搭配ILX511CCD线列探测器与高速模/数转换器AD7621构成高速光谱数据采集系统,最高采样率可达3 MS/s。ZYNQ7010集成了双核ARM CortexA9 MPCore处理器、FPGA逻辑... 介绍一种基于ZYNQ的微型光谱仪高速数据采集系统,以ZYNQ7010为核心微处理器,搭配ILX511CCD线列探测器与高速模/数转换器AD7621构成高速光谱数据采集系统,最高采样率可达3 MS/s。ZYNQ7010集成了双核ARM CortexA9 MPCore处理器、FPGA逻辑和DSP单元,可以使光谱数据采集系统空间更小,扩展性更高,并为后期的光谱数据处理提供了丰富的资源。 展开更多

关键词 微型光谱仪 ZYNQ微处理器 数据采集 ILX511CCD线列探测器

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微型光谱仪中传感器S11639的非线性校正 被引量：3

5

作者 童建平 高建勋 +1 位作者 汪飞 杨浩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1101-1106,共6页

S11639线阵传感器常被用于需要紫外测量的微型光谱仪中。但当S11639曝光量较大时,会出现光谱响应的非线性,从而影响微型光谱仪的动态范围,因此必须进行非线性校正。利用卤钨灯与氘灯测量微型光谱仪的光电响应特性曲线,找出S11639的曝光... S11639线阵传感器常被用于需要紫外测量的微型光谱仪中。但当S11639曝光量较大时,会出现光谱响应的非线性,从而影响微型光谱仪的动态范围,因此必须进行非线性校正。利用卤钨灯与氘灯测量微型光谱仪的光电响应特性曲线,找出S11639的曝光量与A/D转换输出的线性部分,对数据进行直线拟合,获得S11639在线性范围内的系数。在此基础上,外推得到其在非线性范围内的理论值,求出理论值与实际测量值的差异,利用最小二乘法进行多项式拟合,实现S11639线阵传感器的非线性校正。同时,对比实验结果,分析实验数据的误差成因,为更好地利用基于S11639微型光谱仪的全动态范围光电检测提供实验依据。 展开更多

关键词 微型光谱仪 光谱响应 非线性校正 动态范围 多项式拟合

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小波分析在微型光谱仪信号去噪处理中的应用

6

作者 顾雯雯 温志渝 《信息技术》 2008年第4期10-12,15,共4页

针对微型光谱仪光谱信号存在的噪声问题,利用小波变换在时频域具有多分辨率,能同时进行时频域局部分析的特性,运用Mallat分解和重构算法,通过C语言编程实现对光谱信号的噪声抑制。将程序应用到MS-Ⅱ明思微型生化分析仪系统中,对算法的... 针对微型光谱仪光谱信号存在的噪声问题,利用小波变换在时频域具有多分辨率,能同时进行时频域局部分析的特性,运用Mallat分解和重构算法,通过C语言编程实现对光谱信号的噪声抑制。将程序应用到MS-Ⅱ明思微型生化分析仪系统中,对算法的有效性进行了验证。结果表明,用小波变换对光谱信号进行分析和处理,提高了光谱信号分析的精度,从而提高了系统测试的准确性和稳定性。 展开更多

关键词 微型光谱仪 小波分析 MALLAT算法 去噪

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超高分辨力微型光谱仪的光学系统设计 被引量：8

7

作者 王贤俊 龙亚雪 +1 位作者 郑海燕 郭汉明 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期170734-170742,共9页

由于光谱仪的尺寸限制,微型光谱仪在满足一定光谱范围时,其分辨力往往难以小于0.1 nm。而一些特殊应用场合要求光谱仪不仅具有微小的尺寸,还要求具有极高的光谱分辨力。本文基于Zemax光学设计软件,通过选择合适的初始结构参数与评价函数... 由于光谱仪的尺寸限制,微型光谱仪在满足一定光谱范围时,其分辨力往往难以小于0.1 nm。而一些特殊应用场合要求光谱仪不仅具有微小的尺寸,还要求具有极高的光谱分辨力。本文基于Zemax光学设计软件,通过选择合适的初始结构参数与评价函数,自动优化准直镜、聚焦镜、柱透镜、光栅,以及CCD间倾角和距离,设计出光谱分辨力高达0.05 nm,尺寸为90 mm×130 mm×40 mm的Czerny-Turner结构微型光谱仪。在此基础上优化出8个光栅倾斜角度,使微型光谱仪光谱分辨力在优于0.05 nm的同时,波段范围达到了820 nm～980 nm。所设计的光谱仪具有超高的光谱分辨力、微小的外形尺寸与适中的光谱范围等特点。 展开更多

关键词 微型光谱仪 光谱分辨力 Czerny-Turner结构 ZEMAX

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基于微型光谱仪的微型生化检测仪检测系统设计与实验 被引量：2

8

作者 黄晓 温志渝 +2 位作者 廖海洋 刘念慈 吴卫馨 《光电技术应用》 2013年第2期67-70,共4页

针对在野外环境下快速准确检测人体生化指标的需求,基于MOMEMS和嵌入式技术,设计基于微型光谱仪的微型生化检测仪检测系统。该检测系统包括:光学系统模块,直线型光谱扫描系统模块,基于嵌入式ARM9的步进电机控制系统模块等。并进行了微... 针对在野外环境下快速准确检测人体生化指标的需求,基于MOMEMS和嵌入式技术,设计基于微型光谱仪的微型生化检测仪检测系统。该检测系统包括:光学系统模块,直线型光谱扫描系统模块,基于嵌入式ARM9的步进电机控制系统模块等。并进行了微型生化检测仪检测系统光强重复性实验。实验结果表明,检测精度高,光谱扫描速度快,功耗低,实现了在检测波长范围内连续光谱检测,满足微型生化检测仪的应用需求。 展开更多

关键词 微型生化检测仪 微型光谱仪 光学系统 光谱扫描 ARM9

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基于C11708MA微型光谱仪的快速测氮装置研究与实现

9

作者 沈家礼 蒋其友 +3 位作者 陈兵 徐梦倩 顾荣成 陈星 《科学技术创新》 2020年第20期1-3,共3页

"生命元素"氮素在植物生命中占有首要地位,植物叶片氮素含量是反映其生长质量高低的重要因素。利用高光谱遥感技术对叶片氮素含量进行定量化反演,可为植物的信息化管理提供理论依据。然而当前通用的测氮装置有诸多缺点,如速... "生命元素"氮素在植物生命中占有首要地位,植物叶片氮素含量是反映其生长质量高低的重要因素。利用高光谱遥感技术对叶片氮素含量进行定量化反演,可为植物的信息化管理提供理论依据。然而当前通用的测氮装置有诸多缺点,如速度慢、体积大,对植物叶片损害较大。而采用光谱无损测氮,则可以有效规避损害植物叶片的风险。本论文研究了最新C11708MA微型光谱仪使用方法,结合树莓派设计了一款快速测氮装置平台,为能够快速无损的测定植物叶片氮素含量提供了一个简单可靠的方法。 展开更多

关键词 植物叶片含氮量 光谱模型 敏感波段 无损检测 微型光谱仪

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基于微型光谱仪的液体颜色测量方法分析

10

作者 胡招湘 黄新国 +5 位作者 钟云飞 吴丹丹 李祎 李敏 谢小春 杨新华 《数字印刷》 北大核心 2019年第4期26-31,37,共7页

颜色是油墨、葡萄酒、果汁、醋等液体产品的重要质量参数。但现有目视评价液体颜色的精度较差,而液体颜色测量普遍采用的台式分光光度仪也只适合离线测量,不适合工业领域的在线颜色质量检测。本研究基于微型光谱仪搭建液体颜色测量平台... 颜色是油墨、葡萄酒、果汁、醋等液体产品的重要质量参数。但现有目视评价液体颜色的精度较差,而液体颜色测量普遍采用的台式分光光度仪也只适合离线测量,不适合工业领域的在线颜色质量检测。本研究基于微型光谱仪搭建液体颜色测量平台,分析其测量重复性和应用可行性。结果显示:实验平台的短期重复性较好,测量数据能较好地反映染料浓度变化造成的液体颜色变化,可用于液体产品的颜色质量在线检测。但实验平台的中长期测量重复性不高,说明平台测量稳定性有待进一步提高。 展开更多

关键词 微型光谱仪 液体颜色测量 重复性 染料浓度

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一种微型光谱仪测量光谱的平滑方法

11

作者 王志锐 代作晓 《现代电子技术》 2013年第5期151-153,共3页

为了提高利用微型光谱仪测量光源色度参数的准确性,减少系统噪声对测量结果的影响,提出采用快速傅里叶变换的方法对微型光谱仪输出信号进行滤波,实现对系统噪声的抑制,获得比较准确的光谱数据。结果表明,对实验获得的微型光谱仪输出的... 为了提高利用微型光谱仪测量光源色度参数的准确性,减少系统噪声对测量结果的影响,提出采用快速傅里叶变换的方法对微型光谱仪输出信号进行滤波,实现对系统噪声的抑制,获得比较准确的光谱数据。结果表明,对实验获得的微型光谱仪输出的信号进行快速傅里叶变换,得到其频谱,并对其频谱进行滤波处理,能够很好地实现噪声平滑。相对传统的滤波方法,快速傅里叶变换有更好的滤波效果,具有实现方便,速度更快,平滑效果明显等特点。 展开更多

关键词 微型光谱仪 系统噪声分析 快速傅里叶变换 噪声平滑

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微型光谱仪辐射定标技术研究 被引量：1

12

作者 崔继承 朱继伟 +1 位作者 崔弘 马婷婷 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期881-885,共5页

光谱仪器是进行分析和测量的基本设备,应用非常广泛。由于传统光谱仪的诸多缺点,微型光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。作为微型光谱仪主要探测元件的线阵CCD具有实时传输和自扫描速度快、频率响应高、能够实现动态测量且... 光谱仪器是进行分析和测量的基本设备,应用非常广泛。由于传统光谱仪的诸多缺点,微型光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。作为微型光谱仪主要探测元件的线阵CCD具有实时传输和自扫描速度快、频率响应高、能够实现动态测量且能在低照度下工作等特点,其输出信号为像素点和灰度(DN)值,此输出信号与光谱波长和辐射通量之间的对应关系为定标的主要内容。本文主要研究在假定光谱定标已经完成的情况下,输出DN值与辐射通量之间的定量关系。本文基于拉格朗日插值算法,在Visualstudio平台上利用C#语言编写了辐射定标算法小程序,利用在中国计量院定标过后的钨灯完成了微型光谱仪的辐射定标,消除了因传感器本身产生的误差,并利用未标定的钨灯验证了该定标方法的可行性,且成功应用于微型光谱仪的应用中。 展开更多

关键词 微型光谱仪 CCD 辐射定标 C#

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基于手机热点传输的微型光谱仪系统研究

13

作者 孙中懿 王方欢 +3 位作者 毕宗杰 崔子浩 付石友 田兆硕 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期212-216,共5页

为满足光谱探测系统微型化及实时现场检测需求,研制了一种基于手机热点传输和Android平台的微型光谱仪系统。系统通过光谱仪端对被测物体的光谱信号进行采集,并利用CCD探测器记录光谱图像,光谱仪端的Open WRT模块作为无线终端连接热点手... 为满足光谱探测系统微型化及实时现场检测需求,研制了一种基于手机热点传输和Android平台的微型光谱仪系统。系统通过光谱仪端对被测物体的光谱信号进行采集,并利用CCD探测器记录光谱图像,光谱仪端的Open WRT模块作为无线终端连接热点手机,将光谱图像传到手机端,通过Android平台实现光谱图像的处理与图形化显示。测试实验结果表明,微型光谱仪能够准确获取被测目标的光谱数据并在手机端实时显示光谱曲线。通过手机热点方式能够实现光谱数据的点对点远距离、快速传输,光谱仪微型化设计与无线传输方法满足了现场检测的需求,具有较高的实际应用价值。 展开更多

关键词 光谱检测 微型光谱仪 ANDROID Open WRT 无线传输

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近红外微型光谱仪

14

作者 顾聚兴 《红外》 CAS 2006年第5期32-32,共1页

Axsun技术公司最近推出XL和XLP两种系列近红外微型光谱仪，前者用于工业生产过程的监控，后者则用于药物分析。这两种光谱仪都配有可调的激光源以及用于凝聚相样品分析的波长和幅度参考．据该公司称，由于采用了成熟的半导体器件工艺，... Axsun技术公司最近推出XL和XLP两种系列近红外微型光谱仪，前者用于工业生产过程的监控，后者则用于药物分析。这两种光谱仪都配有可调的激光源以及用于凝聚相样品分析的波长和幅度参考．据该公司称，由于采用了成熟的半导体器件工艺，微型光谱仪在操作过程中不需要维护修理，其定标可以转换。器件的高光谱灵敏度、高速、低功耗和紧凑性提高了微型光谱仪的性能和柔性，同时也降低了仪器的成本． 展开更多

关键词 微型光谱仪 近红外 工业生产过程 器件工艺 光谱灵敏度 药物分析 样品分析 维护修理 操作过程 凝聚相

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海洋光学STS微型光谱仪小产品、大作为

15

《电子与电脑》 2011年第3期94-94,共1页

海洋光学研发了一种低成本,高性能的基于CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器的光谱仪。该光谱仪特别适宜于嵌入OEM设备中。虽然STS的体积很小,只有40mmx42mmx24mm。

关键词 微型光谱仪 海洋光学 STS 互补金属氧化物半导体 产品 CMOS 低成本 传感器

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微型紫外可见光谱仪及其电接口

16

作者 于强 余春 +2 位作者 翟光杰 周炳红 刘伟峰 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期455-459,M0003,共6页

介绍了一种体积小(180mm×120mm×100mm)、重量轻(2.0kg)、功耗低(10.8W)并适合于在空间应用的紫外可见光谱仪.同时提出一种将紫外可见光谱仪连接到空间生物舱总控器上的接口方案.利用该方案设计的接口电路,成功地将紫外可见光... 介绍了一种体积小(180mm×120mm×100mm)、重量轻(2.0kg)、功耗低(10.8W)并适合于在空间应用的紫外可见光谱仪.同时提出一种将紫外可见光谱仪连接到空间生物舱总控器上的接口方案.利用该方案设计的接口电路,成功地将紫外可见光谱仪中的光谱数据传送到空间生物舱的总控器上,使得地面监控人员能够直观地看到紫外可见光谱仪的测量数据.介绍了紫外可见光谱仪与空间生物舱中总控器接口的通信协议和接口结构,通过RS232接口从光谱仪中获取光谱测量数据,通过CAN2.0B接口将光谱数据传送给空间生物舱的总控制器,进而给出系统测试结果. 展开更多

关键词 嵌入式系统 微型光谱仪 RS232接口 CAN总线

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基于散斑检测的微型计算光谱仪研究进展 被引量：9

17

作者 郑麒麟 文龙 陈沁 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-15,共15页

光谱分析技术具有快速、准确和绿色检测的特点,在科学研究、信息、生物医疗、食药检测、农业、环境和安防等领域有广泛而且重要的应用。然而现有光谱技术与检测设备通常较为庞大复杂,难以适合现场快检、轻载荷平台等便携式应用场景。近... 光谱分析技术具有快速、准确和绿色检测的特点,在科学研究、信息、生物医疗、食药检测、农业、环境和安防等领域有广泛而且重要的应用。然而现有光谱技术与检测设备通常较为庞大复杂,难以适合现场快检、轻载荷平台等便携式应用场景。近年来,微型光谱检测技术和设备受到广泛关注并得到迅速发展,具有尺寸、重量、功耗等方面的显著优势,尤其是基于散斑检测的计算光谱分析技术,可以通过记录分析散射元件对被测光形成的散斑图获得高精度的光谱信息。本文将介绍相关技术原理和技术发展现状,分析现有技术性能和优缺点,讨论并总结未来发展方向和应用前景。 展开更多

关键词 光谱 散斑 微型光谱仪 压缩感知

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微型近红外光谱仪在农产品检测中的应用研究进展 被引量：5

18

作者 黄亚伟 李换 王若兰 《粮食与油脂》 北大核心 2017年第7期1-3,共3页

介绍了微型近红外光谱分析技术在一些主要农产品检测中的最新应用研究进展,包括中草药、乳制品、水果、粮食作物等方面。并对微型近红外光谱技术所存在问题进行了探讨,对其发展趋势进行了展望。

关键词 微型近红外光谱仪 农产品 食品

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云端智能微型近红外光谱仪的酒醅定量分析模型开发 被引量：2

19

作者 王小琴 郭艳 +7 位作者 宋廷富 罗珠 李杨华 安明哲 张国宏 王毅 李光尧 闫晓剑 《酿酒科技》 2022年第3期93-96,共4页

采用国产微型近红外光谱仪及配套的端云一体光谱智能建模系统,针对白酒酿造过程中出入窖酒醅进行定量分析模型开发,包含出窖酒醅水分、酸度、淀粉、残糖指标,入窖酒醅水分、酸度、淀粉指标,通过使用特制的酒醅压紧工装,以及不同的预处... 采用国产微型近红外光谱仪及配套的端云一体光谱智能建模系统,针对白酒酿造过程中出入窖酒醅进行定量分析模型开发,包含出窖酒醅水分、酸度、淀粉、残糖指标,入窖酒醅水分、酸度、淀粉指标,通过使用特制的酒醅压紧工装,以及不同的预处理算法组合,采用偏最小二乘法开发完成了上述共7种成分的近红外光谱定量分析模型并进行验证。 展开更多

关键词 近红外 酒醅 云端 微型光谱仪 模型

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基于微型傅立叶光谱仪的高粱秆榨汁液模型糖分检测 被引量：1

20

作者 金秀 李绍稳 齐海军 《成都信息工程大学学报》 2016年第4期367-371,共5页

利用微型傅立叶光谱仪对高粱秆榨汁液化学模型进行糖分的定量分析,发现间隔-偏最小二乘算法的回归模型具有较高的拟合度。实验利用了中红外光谱仪器和高效液相色谱法检测出高粱杆榨汁液的糖分类型和含量,再根据其糖分特征制作了3种混合... 利用微型傅立叶光谱仪对高粱秆榨汁液化学模型进行糖分的定量分析,发现间隔-偏最小二乘算法的回归模型具有较高的拟合度。实验利用了中红外光谱仪器和高效液相色谱法检测出高粱杆榨汁液的糖分类型和含量,再根据其糖分特征制作了3种混合糖溶液模型。基于微型傅立叶光谱仪的1150 nm^2050 nm近红外线波段光谱曲线,比较了偏最小二乘法和间隔-偏最小二乘算法定量回归算法,结果发现对于多组分糖溶液间隔-偏最小二乘算法具有较好的拟合效果,其中蔗糖、果糖、葡萄糖回归系数分别为0.8583、0.7820和0.8625。 展开更多

关键词 光谱 作物信息 微型傅立叶光谱仪 近红外线 定量分析

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