Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Trc quan hoá d liu quang ph phan xa phân bit cht long

2 Trc quan hoá d liu quang ph phan xa phân bit cht long

Tải bản đầy đủ - 0trang

3. Phương pháp đề xuất



Bảng 3.3: Dữ liệu quang phổ phản xạ của rượu whisky

EX



300



310



320



330



340



350



360



370



300



2439



2196



639.7 14.24 0.899 0.669 0.562 0.485



310



1112



2692



2548



726.6 17.38 0.991 0.732 0.581



320



123.4 1143



3101



2854



866.7 21.7



330



10.07 119.7 1269



3320



3215



997.8 26.28 1.122



340



6.441 11.16 127.1 1295



3608



3547



1129



30.49



350



6.826 7.711 11.13 122.8 1366



3887



3861



1246



360



6.794 7.867 7.028 9.297 125



1448



4148



4089



370



6.271 7.519 6.905 5.015 7.942 130.4 1515



4226



EM



1.08



0.766



Nhìn vào dữ liệu quang phổ phản xạ của bia và rượu whisky ở hai bảng 3.2, 3.3 rất

khó để phân biệt 2 loại chất lỏng này, do đó cần lựa chọn phương pháp trực quan hóa

thích hợp để thể hiện dữ liệu trên.



3.2.2



Trực quan hoá dữ liệu quang phổ phản xạ



Để trực quan hố dữ liệu quang phổ phản xạ này chúng tơi sử dụng đại lượng cường

độ phản xạ tương đối để đảm bảo các giá trị này không bị sai số khi tiến hành nhiều

lần đo đạc khác nhau trên cùng một loại máy hay trên nhiều loại máy khác nhau.

Cường độ phản xạ tương đối của một chất (relative reflectance) là tỉ lệ giữa cường độ

ánh sáng phản xạ của chất đó so với cường độ ánh sáng phản xạ chuẩn (thông thường

là cường độ ánh sáng phản xạ của một tờ giấy màu trắng). Tại một bước sóng λ bất

kì, cường độ phản xạ tương đối được tính theo cơng thức sau:



R = 100



29



I

I0



(3.1)



3. Phương pháp đề xuất



trong đó:

R là cường độ phản xạ tương đối tại bước sóng λ;

I là cường độ ánh sáng phản xạ tại bước sóng λ;

I0 là cường độ ánh sáng phản xạ chuẩn tại bước sóng λ.



Dữ liệu quang phổ phản xạ là loại dữ liệu định lượng. Theo Cleveland [41] đối với loại

dữ liệu định lượng, độ chính xác của nhận thức con người đối với hình ảnh trực quan

hố của loại dữ liệu này sẽ giảm dần theo các yếu tố biểu thị vị trí, độ lớn, góc, màu

sắc. Do đó chúng tôi lựa chọn biểu đồ đường để thể hiện dữ liệu quang phổ phản xạ.

Đây cũng là dạng biểu đồ điển hình được sử dụng trong các nghiên cứu ứng dụng

quang phổ phản xạ.

Từ dữ liệu cường độ ánh sáng phản xạ thu được sau bước tiền xử lý dữ liệu,

chúng tơi tiến hành tính tốn để thu được cường độ phản xạ tương đối theo bước

sóng, sau đó trực quan hoá thành biểu đồ đường, thể hiện phân bố của cường độ

phản xạ tương đối theo bước sóng. Biểu đồ này tuân theo quy tắc của Cleveland,

thể hiện được các thông tin về màu sắc của một chất theo hai thơng tin là vị trí (giá trị

bước sóng) và độ lớn (cường độ ánh sáng phản xạ tương đối tại bước sóng đó).

Biểu đồ cường độ phản xạ của một chất có dạng thuộc một trong 3 loại sau:

1. Biểu đồ là một đường parapol: giá trị hoành độ đỉnh của parapol chính là bước

sóng thể hiện màu sắc của chất đó

2. Biểu đồ khơng có dạng parapol mà tăng dần đều sau đó đạt cực đại và khơng đổi:

từ bước sóng bắt đầu đạt cực đại chính là màu sắc của chất đó.

3. Biểu đồ có dạng phân bố đều, giá trị cực đại của so với các giá trị còn lại khơng

đáng kể: loại chất này khơng màu hoặc là dạng chất trong suốt.

Ví dụ tại hình 3.3 là quang phổ phản xạ của nước và 2 tờ giấy sticker màu xanh

lá, màu đỏ. Với tờ giấy màu xanh lá, biểu đồ có dạng parapol và giá trị cường độ đạt

cực đại tại bước sóng 510nm, đây là bước sóng nằm trong dải màu xanh lá (495nm

- 570nm). Với tờ giấy màu đỏ giá trị cường độ bắt đầu đạt cực đại tại bước sóng

30



3. Phương pháp đề xuất



630nm và khơng giảm cho tới bước sóng 700nm, đây là vùng ánh sáng màu đỏ (620

- 750nm). Trong khi đó đối với nước là một chất khơng màu có dạng trong suốt,

quang phổ phản xạ có giá trị cường độ tại vị trí cực đại so với giá trị cường độ tại các

điểm khác trên biểu đồ khơng đáng kể.



Hình 3.3: Quang phổ phản xạ của nước và 2 tờ giấy sticker màu xanh lá, màu đỏ



3.3



Kết hợp hai thành phần phản xạ và huỳnh quang

để xác định màu sắc của chất lỏng



Trong luận văn này chúng tơi đã hồn thành bước phân tích trong lưu đồ mơ phỏng

chất lỏng đã trình bày ở phần 2.1 và thu được kết quả màu sắc thực của các chất lỏng.

Để tính tốn được màu sắc thực này, chúng tơi tiến hành tính tốn từng thành phần



31



3. Phương pháp đề xuất



trong công thức 2.4.



P (λ0 ) =



P (λ0 , λi )dλi = R(λ0 )I(λ0 ) + Em(λ0 )



Ex(λi )I(λi )dλi (3.2)



Trong cơng thức này có 4 thành phần cần phải xem xét đó là giá trị cường độ

ánh sáng phản xạ R(λ0 ), cường độ nguồn sáng I(λ0 ), cường độ ánh sáng phát xạ

Em(λ0 ) và hằng số



Ex(λi )I(λi )dλi .



Sau bước tiền xử lý dữ liệu, chúng tôi thu được giá trị cường độ ánh sáng phản xạ

R(λ0 ) và cường độ ánh sáng phát xạ Em(λ0 ).



Cường độ nguồn sáng I(λ0 ) và hằng số



Ex(λi )I(λi )dλi được chúng tơi tính



tốn từ dữ liệu về huỳnh quang của McNamara và Boswell (StandardData) [42].

Nguồn sáng được sử dụng trong thí nghiệm là đèn Xenon 150W, các giá trị cường độ

nguồn sáng theo bước sóng được lấy từ StandardData.

Dữ liệu về cường độ ánh sáng kích thích được chọn trong StandardData bằng cách từ

dữ liệu huỳnh quang của một chất lỏng chọn giá trị bước sóng có cường độ ánh sáng

phát xạ lớn nhất (maxEmission). Tiếp theo trong StandardData lấy tất cả các giá trị

cường độ ánh sáng phát xạ tại bước sóng này của tất cả các chất. Sau đó tìm loại chất

có giá trị cường độ ánh sáng phát xạ gần giống nhất với maxEmission. Cuối cùng lấy

giá cường độ ánh sáng kích thích của chất này làm giá trị cường độ ánh sáng kích

thích của chất lỏng ban đầu.

Hằng số



Ex(λi )I(λi )dλi được tính xấp xỉ bằng phương pháp Trapezoidal.



32



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Trc quan hoá d liu quang ph phan xa phân bit cht long

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×