應(yīng)用高光譜成像技術(shù)鑒定固體顯色培養(yǎng)基菌落

日期： 2020-07-09

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Hyperspectral imaging for presumptive identification of bacterial colonies on solid chromogenic culture media

author：Mathilde Guillemota,Rony Midahuena,?Delphine Archenyb,Corine Fulchironb,Regis Montvernaya,Guillaume Perrina,?Denis F. Leroux*a??aTechnology Research?Department,?Innovation Unit,bioMérieux SA,?Marcy l’Etoile,?France；?bR&D ?Microbiology,bioMérieux SA,?La Balme les Grottes,France

BioMérieux致力于研究自動(dòng)化微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，以降低成本 (更少的人力和耗材), 提升性能 (提升靈敏度,機(jī)器算法)，并通過(guò)優(yōu)化臨床實(shí)驗(yàn)室工作流，獲得可追溯性。在這項(xiàng)研究中，我們?cè)u(píng)估了采用高光譜成像技術(shù)（HIS）代替人類(lèi)視覺(jué)觀測(cè)微生物培養(yǎng)解讀的可能性。在顯色培養(yǎng)基中培養(yǎng)24小時(shí)后，通過(guò)分析，微生物菌落從19種被過(guò)濾細(xì)分為6種顯色種類(lèi)(chromID? CPS Elite, bioMérieux, France)。高光譜成像技術(shù)在400-900納米光譜區(qū)域采用線陣掃描分析，利用線性混合像元分解算法，并使用專門(mén)的漫反射光譜（DRS）作為輸入數(shù)據(jù)，我們采用完全自動(dòng)化的方法，獲得組內(nèi)100%的分類(lèi)精度，并沒(méi)有采用形態(tài)信息。為了簡(jiǎn)化儀器，我們采用了判別力最強(qiáng)的14個(gè)光譜通道（多光譜模型之一）或者3個(gè)通道（RGB圖像模型）評(píng)估退化的DRS性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多光譜模型的整體分類(lèi)性能保持不變，但RGB預(yù)測(cè)模型退化，這意味著，多光譜解決方案將會(huì)帶來(lái)改善菌落識(shí)別的答案。

應(yīng)用高光譜成像技術(shù)鑒定固體顯色培養(yǎng)基菌落

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文獻(xiàn)來(lái)源：Leroux ProcSpie98873L.pdf

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Picarro | 沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究

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沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)是一種位于海洋與陸地交界處的生物多樣性豐富的獨(dú)特生態(tài)環(huán)境。它不僅具有重要的生態(tài)功能，在碳儲(chǔ)存、環(huán)境凈化和防風(fēng)護(hù)堤方面發(fā)揮著重要作用，還對(duì)人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)有著極大的支持和調(diào)節(jié)作用。氨氣是大氣環(huán)境中含量豐富的堿性氣體，其在沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)中的作用不可忽視。但是，過(guò)量的氨氣輸入也給其帶來(lái)了一系列問(wèn)題。沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究背景介紹氨（NH3）是大氣中含量最多的堿性氣體。在氣溶膠形成中發(fā)揮重要作用，而氣溶膠會(huì)對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生不利影響，同時(shí)會(huì)降低能見(jiàn)度，改變地球輻射平衡，并通過(guò)大氣沉積促進(jìn)活性氮（Nr）的全球再分配。農(nóng)業(yè)集約化是NH3的主要人為來(lái)源，導(dǎo)致進(jìn)入生物圈的Nr增加一倍。NH3的其他來(lái)源包括工業(yè)過(guò)程、車(chē)輛排放及土壤和海洋的揮發(fā)。農(nóng)業(yè)和城市源通過(guò)大氣沉積過(guò)程直接或間接排放NH3，其會(huì)改變鹽沼的結(jié)構(gòu)和功能。此外，大氣沉積過(guò)程是NH3進(jìn)入沿海水域的主要途徑， NH3沉積到敏感的...

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Picarro | 棕色碳發(fā)色團(tuán)光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)成分之間的聯(lián)系

2024 - 09 - 30

棕色碳（BrC）是一類(lèi)在近紫外和可見(jiàn)光區(qū)吸收光輻射的有機(jī)碳，不僅對(duì)大氣造成輻射強(qiáng)迫，更是對(duì)大氣光化學(xué)反應(yīng)速率有著重要作用。BrC不僅影響著大氣的輻射平衡和氣候變化，還直接關(guān)系到區(qū)域空氣質(zhì)量與公眾健康。本論深入探討了棕色碳發(fā)色團(tuán)的光學(xué)性質(zhì)與化學(xué)成分之間的密切關(guān)聯(lián)，為更準(zhǔn)確地評(píng)估其在環(huán)境系統(tǒng)中的行為和影響提供了科學(xué)依據(jù)。棕色碳發(fā)色團(tuán)光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)成分之間的聯(lián)系背景介紹棕色碳（BrC）是大氣有機(jī)氣溶膠的重要組分，在紫外到近紅外波段具有較強(qiáng)的吸光能力，對(duì)全球氣候變化和大氣化學(xué)過(guò)程具有重要影響。BrC結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)眾多、來(lái)源廣泛。大量研究表明生物質(zhì)燃燒、煤燃燒、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、生物排放以及二次有機(jī)氣溶膠等是BrC的重要來(lái)源。芳香族揮發(fā)性有機(jī)化合物，如苯同系物和衍生物，也可能是BrC發(fā)色團(tuán)的重要前體。但是，不同源排放的BrC進(jìn)入大氣后，受到復(fù)雜的大氣化學(xué)過(guò)程，其光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生很大的變化。研究方法...

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通過(guò)減少土壤物理性質(zhì)對(duì)光譜的耦合作用來(lái)提高高光譜遙感在估算土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空可遷移性：以中國(guó)東北地區(qū)為例

2024 - 06 - 11

摘要土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）在全球碳循環(huán)中起著非常重要的作用，而高光譜遙感已被證明是一種快速估算SOM含量的有前景方法。然而，由于忽略了土壤物理性質(zhì)的光譜響應(yīng)，SOM預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性和時(shí)空可遷移性較差。本研究旨在通過(guò)減少土壤物理性質(zhì)對(duì)光譜的耦合作用來(lái)提高SOM預(yù)測(cè)模型的時(shí)空可遷移性?；谛l(wèi)星高光譜圖像和土壤物理變量，包括土壤濕度（SM）、土壤表面粗糙度（均方根高度，RMSH）和土壤容重（SBW），建立了基于信息解混方法的土壤光譜校正模型。選取中國(guó)東北的兩個(gè)重要糧食產(chǎn)區(qū)作為研究區(qū)域，以驗(yàn)證光譜校正模型和SOM含量預(yù)測(cè)模型的性能和可遷移性。結(jié)果表明，基于四階多項(xiàng)式和XG-Boost算法的土壤光譜校正具有優(yōu)異的準(zhǔn)確性和泛化能力，幾乎所有波段的殘余預(yù)測(cè)偏差（RPD）均超過(guò)1.4?；赬G-Boost校正光譜的SOM預(yù)測(cè)精度最高，決定系數(shù)（R2）為0.76，均方根誤差（RMSE）為5.74 g/kg，...

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Picarro | 北京城區(qū)NH3排放源-機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣

2024 - 05 - 20

北京，這座擁有千年歷史的城市，見(jiàn)證了無(wú)數(shù)歷史的變遷和現(xiàn)代文明的飛躍。然而，隨之而來(lái)的是空氣質(zhì)量問(wèn)題，尤其是由機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放引發(fā)的大氣污染。據(jù)相關(guān)研究顯示，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中含有大量的有害物質(zhì)，包括一氧化碳、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物以及細(xì)顆粒物等，這些污染物不僅對(duì)人體健康構(gòu)成威脅，還會(huì)導(dǎo)致城市霧霾的形成，影響城市的視覺(jué)美感和居民的生活質(zhì)量。在眾多污染物中，氨氣作為一種典型的堿性氣體，其來(lái)源多樣，包括農(nóng)業(yè)活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)、生活垃圾處理等。在北京市城區(qū)車(chē)輛排放是否是氨氣的主要來(lái)源？據(jù)此，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相關(guān)研究。北京城區(qū)NH3排放源-機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣背景介紹氨氣是大氣中重要的堿性氣體，在中和酸性氣體，形成二次氣溶膠方面發(fā)揮著重要作用。NH3在大氣中滯留時(shí)間短，因此NH3濃度日變化顯著。一般特征為在早上大約07:00~10:00，NH3濃度到達(dá)峰值。然而以前的研究局限于單一季節(jié)，無(wú)...

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