Raman imaging combined with an improved PCA/algebra-based algorithm to capture microplastics and nanoplastics

主成分分析 算法 高光谱成像 特征向量 人工智能 模式识别(心理学) 数学 计算机科学 物理 量子力学
作者
Cheng Fang,Yunlong Luo,Ravi Naidu
出处
期刊:Analyst [Royal Society of Chemistry]
卷期号:147 (19): 4301-4311 被引量:14
标识
DOI:10.1039/d2an00761d
摘要

Raman imaging has advanced recently to be able to directly visualise microplastics and even nanoplastics. However, the generated scanning spectrum matrix, akin to a hyperspectral matrix, is challenging to decode. To this end, herein, logic-based, algebra-based, principal component analysis (PCA)-based, and dual-PCA-based algorithms are compared and combined as a PCA/algebra-based algorithm. Specifically, (i) to increase the signal-noise ratio, multiple images that mapped the multiple characteristic peaks of plastics are merged to cross-check each other. The threshold-based logic algorithm is improved by differentiating the intrinsic peak intensity, using an algebra-based algorithm; (ii) PCA can decode the spectrum matrix to generate PCA spectra and PCA images. The PCA spectra can suggest how to further extract information on plastics to merge the corresponding PCA images to enable the capture of microplastics and nanoplastics, by combining and following up with the algebra-based algorithm, called a PCA/algebra-based algorithm; (iii) dual-PCA analysis is employed to guide and extract the multiple PCA spectra towards image merging, to validate the PCA/algebra-based algorithm. We also show that the score percentages of the eigenvalues of PCA can be used to estimate the size amount of the microplastics and nanoplastics in the scanning area, and how to treat the reversed peaks of the PCA spectrum. Overall, the improvement of the algorithms can lead to more effective decoding of the spectrum matrix.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
充电宝应助亮仔采纳,获得10
刚刚
刚刚
Ava应助qingmeng采纳,获得10
刚刚
机智猴发布了新的文献求助10
1秒前
小蘑菇应助刘世敏采纳,获得10
1秒前
Youyou发布了新的文献求助10
1秒前
清风完成签到,获得积分10
1秒前
ZR完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wulanshu应助qingtong采纳,获得48
2秒前
3秒前
细心醉柳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
烂漫的汲发布了新的文献求助10
5秒前
烤冷面关注了科研通微信公众号
6秒前
小废物完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
英俊的铭应助自信半梦采纳,获得10
6秒前
小许完成签到 ,获得积分10
7秒前
小白完成签到,获得积分10
7秒前
汉堡包应助zzz采纳,获得10
7秒前
赘婿应助张睿鹏采纳,获得10
7秒前
v0id应助小陈采纳,获得10
7秒前
kaelin完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
beriko完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Debra完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Youyou完成签到,获得积分10
10秒前
万能图书馆应助大胆夏烟采纳,获得30
10秒前
dahafei发布了新的文献求助30
10秒前
8R60d8应助猪猪采纳,获得10
11秒前
小废物发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
WSYang完成签到,获得积分0
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7748588
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296591
关于积分的说明 20236090
捐赠科研通 7329789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308954
关于科研通互助平台的介绍 2460581
邀请新用户注册赠送积分活动 2320964