ในการศึกษานี้ มีการใช้กล้องไฮเปอร์สเปกตรัม 400-1000 นาโนเมตร และ FS13 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของหางโจว CHNSpec Technology Co., Ltdสามารถใช้สำหรับการวิจัยที่เกี่ยวข้องช่วงสเปกตรัมคือ 400-1,000 นาโนเมตร ความละเอียดของความยาวคลื่นดีกว่า 2.5 นาโนเมตร และสามารถเข้าถึงช่องสเปกตรัมได้สูงสุด 1200 ช่องความเร็วในการรับสามารถเข้าถึง 128FPS ในสเปกตรัมทั้งหมด และสูงสุดหลังจากเลือกแบนด์คือ 3300Hz (รองรับการเลือกแบนด์หลายภูมิภาค)
เจลาตินยาแคปซูลแข็งกลวงเป็นสารเพิ่มปริมาณยาชนิดพิเศษ ซึ่งมีปริมาณโครเมียมเป็นดัชนีการทดสอบที่สำคัญที่กำหนดโดยมาตรฐานสุขภาพแห่งชาติแคปซูลที่มีปริมาณโครเมียมมากเกินไปมักเรียกกันว่า "แคปซูลพิษ" และเป็นพิษอย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ในปัจจุบัน ปริมาณโครเมียมถูกกำหนดด้วยวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีแบบดั้งเดิมวิธีการตรวจจับโครเมียมแบบดั้งเดิมนั้นใช้เวลานาน อุปกรณ์มีราคาแพง การใช้กรดไนตริกจำนวนมากในการย่อยทำให้เกิดมลพิษทุติยภูมิได้ง่าย และการทำงานของเครื่องมือต้องใช้บุคลากรมืออาชีพในการดำเนินการให้เสร็จสิ้นดังนั้นการพัฒนาวิธีที่สะดวกและรวดเร็วในการตรวจจับปริมาณโครเมียมในแคปซูลยาจึงมีความสำคัญต่อการใช้งานและโอกาสทางการตลาด
จากความเป็นไปได้ของการตรวจจับไฮเปอร์สเปกตรัมของโลหะหนัก เอกสารนี้ใช้อะตอมมิกแอบซอร์บชั่นสเปกโตรเมทรีแบบดั้งเดิมเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่รวบรวมได้ของ MEHGC ปกติและ MEHGC ที่มีปริมาณโครเมียมมากเกินไป จากนั้นรวบรวมข้อมูล MehGC สองประเภทด้วยการวิเคราะห์ไฮเปอร์สเปกตรัม และใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (PCA) และวิธีกำลังสองน้อยที่สุดบางส่วนเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัม และสร้างแบบจำลองที่เกี่ยวข้องในที่สุดเพื่อให้ได้การตรวจหา "ยาพิษแคปซูล" ในเชิงคุณภาพ
เนื่องจากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมประกอบด้วยแบนด์อิมเมจหลายภาพ แต่ละภาพจึงถือเป็นคุณลักษณะได้หากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมถูกลดขนาดลง ข้อมูลต้นฉบับจะถูกเปลี่ยนเป็นระบบพิกัดใหม่เพื่อเพิ่มความแตกต่างระหว่างข้อมูลภาพให้มากที่สุด และผลลัพธ์ที่ได้จะแตกต่างจากภาพต้นฉบับอย่างมากเทคนิคนี้มีประสิทธิภาพมากในการปรับปรุงเนื้อหาข้อมูล แยกสัญญาณรบกวน และลดขนาดข้อมูลส่วนประกอบหลัก 4 อย่างแรกที่ได้รับหลังจากลดขนาด PCA ของภาพไฮเปอร์สเปกตรัมจะแสดงไว้ในรูปที่ 1
ข้อดีของภาพไฮเปอร์สเปกตรัมคือไม่ได้มีเพียงข้อมูลภาพเท่านั้น แต่ยังมีข้อมูลสเปกตรัมด้วยในการรับข้อมูลสเปกตรัม ภูมิภาคที่สนใจจะถูกเลือกสำหรับแต่ละตัวอย่าง และแต่ละภูมิภาคที่สนใจจะมีเส้นโค้งการตอบสนองทางสเปกตรัมเนื่องจากความแตกต่างของสีระหว่างฝาแคปซูลและตัวแคปซูล เพื่อขจัดอิทธิพลของสีที่มีต่อผลลัพธ์ จึงมีการเลือกพื้นที่ที่น่าสนใจสองแห่งสำหรับแต่ละแคปซูล (หนึ่งบนฝาแคปซูลและอีกแห่งบนตัวแคปซูล)ภูมิภาคที่สนใจสามารถสุ่มเลือกได้ในภาพไฮเปอร์สเปกตรัมของแคปซูล และจำนวนพิกเซลในแต่ละภูมิภาคจะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 6 ข้อมูลสเปกตรัมสุดท้ายสำหรับภูมิภาคที่สนใจจะคำนวณเป็นค่าเฉลี่ยของพิกเซลทั้งหมดในพื้นที่เส้นโค้งสเปกตรัมของ 4 ภูมิภาคที่แตกต่างกัน (แคปซูลและแคปของแคปซูลปกติและ "แคปซูลพิษ" ตามลำดับ) แสดงในรูปที่ 2
ในข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมที่ 450~900 นาโนเมตร ข้อมูลสเปกตรัมของแคปซูลปกติและ "แคปซูลพิษ" ได้มาจากการเลือกบริเวณที่สนใจซึ่งถูกทำให้เป็นมาตรฐานก่อน จากนั้นจึงทำการลดขนาดข้อมูลและการวิเคราะห์จำแนกโดย PLS-DAเมื่อเลือกตัวดำเนินการ PLS สี่ตัวเป็นคุณสมบัติอินพุต อัตราการรับรู้ของแคปซูลปกติและ "แคปซูลพิษ" ถึง 100%ความจำเพาะและความไวก็เป็น 100%;จะเห็นได้ว่าแคปซูลธรรมดาและ "แคปซูลพิษ" สามารถแยกความแตกต่างได้ด้วยวิธีการเลือกปฏิบัติของ PLS-DAการใช้เทคโนโลยีภาพไฮเปอร์สเปกตรัมเพื่อตรวจจับ "แคปซูลพิษ" สามารถลดความซับซ้อนของวิธีการแบบดั้งเดิมได้อย่างมาก
นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มความมั่นใจ ตัวอย่างต้องได้รับการตรวจในสเปกตรัมที่กว้างขึ้น เช่น การเรืองแสงหรือรังสีอัลตราไวโอเลตในขณะที่ดำเนินการ "แคปซูลพิษ" ในเชิงคุณภาพ ยังจำเป็นต้องทำการวิจัยเชิงปริมาณด้วย ซึ่งสามารถพิจารณาสร้างแม่แบบเจลาตินที่มีปริมาณโครเมียมต่างกัน ค้นหาแบบจำลองความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหาโครเมียมของแม่แบบและข้อมูลสเปกตรัม และใช้แบบจำลองนี้เพื่อทำนายปริมาณโลหะหนักโครเมียมของ "แคปซูลพิษ" ที่ไม่รู้จักจากผลกระทบที่ตามมาของเหตุการณ์ "ยาแคปซูลพิษ" ตัวอย่างจึงหาได้ยาก แต่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการทดสอบ จึงจำเป็นต้องใช้ตัวอย่างแคปซูลที่หลากหลายซึ่งมีปริมาณโครเมียม