基于特征波段-Fisher-K近邻的木器漆拉曼光谱的快速无损鉴别
发布时间：2021-09-07 20:59
为了实现木器漆的快速无损检测以及精确识别与分类,采集并获取了晨阳等3种品牌木器漆样本的拉曼光谱,并考察了基线校正、Savitzky-Golay九点平滑法、一阶导数和二阶导数等不同预处理方法的处理效果,建立了特征波段比值、Fisher判别、K近邻（KNN）模型。结果表明:特征波段比值法能以1358cm-1/1239cm-1表征3种木器漆的特征;基于Fisher判别的基线校正、平滑和二阶导数处理的拉曼光谱模型的分类准确率最高,能实现100%区分;在相同的预处理下,KNN判别模型的准确率仅为88.5%。基于二阶导数的拉曼光谱结合特征波段-FisherKNN法能为不同品牌木器漆的准确检测提供一种新的快速无损分析手段,具有普适性和一定的借鉴意义。
【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(01)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
CY003样品拉曼光谱图的预处理结果。
由图1(a）可知：该样品在997,1160,1239cm-1等7个峰处出现了较明显的特征吸收，其中1160,1283,1358cm-1这3个特征峰均与聚酯C=O双键相关。取BL图谱中特征拉曼位移频率为1160,1283,1358cm-1的3个特征峰值的强度作为鉴别不同种类木器漆的依据，以1239cm-1处的特征峰值强度为基准，分别用另外3组特征峰值强度与其相除得到3列新数据：1160 cm-1/1239 cm-1、1283cm-1/1239cm-1、1358cm-1/1239cm-1。然后，以1358cm-1/1239cm-1为纵轴，以1283cm-1/1239cm-1为横轴作二维散点图，得到木器漆品牌的分类图，如图2所示。由图2可知：晨阳品牌木器漆样品的分布均高于Y=1.44；而华彩士、雀尚两品牌木器漆均分布在B<1.45的范围内；晨阳品牌与华彩士、雀尚两品牌区分显著，但华彩士、雀尚两品牌木器漆有样本混杂，区分效果一般。
由图3可知，3种类型的样本均实现了较为明显的区分，其中，晨阳木器漆样本与雀尚木器漆样本在函数1判别轴上区分明显，华彩士木器漆样本与雀尚木器漆样本在函数2判别轴上实现了理想区分。3.4 KNN判别分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓖麻油基UV/空气双重固化水性聚氨酯木器漆的制备及性能研究[J]. 胡隆,苏佳琦,林兴,桂成胜,张彦华,韦双颖. 表面技术. 2019(03)
[2]二阶导数光谱法快速测定硝酸盐氮和亚硝酸盐氮[J]. 王静敏,张景超,张尊举. 光谱学与光谱分析. 2019(01)
[3]温度对木器漆甲醛与可挥发性有机化合物（VOCs）散发的影响[J]. 黄丽,梁卫辉,秦孟昊. 建筑科学. 2018(08)
[4]拉曼光谱检测中荧光抑制方法及其应用分析[J]. 朱磊磊,冯爱明,金尚忠,徐冰冰,刘开元,王杰. 激光与光电子学进展. 2018(09)
[5]基于拉曼光谱特征的生物组织识别方法[J]. 郑家文,杨唐文. 激光与光电子学进展. 2017(05)
[6]拉曼光谱结合多变量统计方法在无损区分寿山石和老挝石中的应用[J]. 李夏,黄梅珍,宋彪,邹烨,陈婕,汪洋. 光学学报. 2016(12)
[7]拉曼光谱在微量物证鉴定中的应用[J]. 许中石,陈东杰,吕弘儒,靳琪,王旭. 山东化工. 2016(09)
[8]基于导数光谱融合建模的红外光谱定量分析方法[J]. 李志刚,彭思龙,杨妮,王巧云,吕江涛,呼晓飞. 分析化学. 2016(03)
[9]拉曼光谱技术在涂料鉴定中的应用进展[J]. 余静,王琳琦,王继芬,武磊. 现代仪器. 2012(03)
硕士论文
[1]基于拉曼光谱法的食用油定性鉴别与掺伪含量检测研究[D]. 黎远鹏.暨南大学 2016
本文编号：3390239
【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(01)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
CY003样品拉曼光谱图的预处理结果。
由图1(a）可知：该样品在997,1160,1239cm-1等7个峰处出现了较明显的特征吸收，其中1160,1283,1358cm-1这3个特征峰均与聚酯C=O双键相关。取BL图谱中特征拉曼位移频率为1160,1283,1358cm-1的3个特征峰值的强度作为鉴别不同种类木器漆的依据，以1239cm-1处的特征峰值强度为基准，分别用另外3组特征峰值强度与其相除得到3列新数据：1160 cm-1/1239 cm-1、1283cm-1/1239cm-1、1358cm-1/1239cm-1。然后，以1358cm-1/1239cm-1为纵轴，以1283cm-1/1239cm-1为横轴作二维散点图，得到木器漆品牌的分类图，如图2所示。由图2可知：晨阳品牌木器漆样品的分布均高于Y=1.44；而华彩士、雀尚两品牌木器漆均分布在B<1.45的范围内；晨阳品牌与华彩士、雀尚两品牌区分显著，但华彩士、雀尚两品牌木器漆有样本混杂，区分效果一般。
由图3可知，3种类型的样本均实现了较为明显的区分，其中，晨阳木器漆样本与雀尚木器漆样本在函数1判别轴上区分明显，华彩士木器漆样本与雀尚木器漆样本在函数2判别轴上实现了理想区分。3.4 KNN判别分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓖麻油基UV/空气双重固化水性聚氨酯木器漆的制备及性能研究[J]. 胡隆,苏佳琦,林兴,桂成胜,张彦华,韦双颖. 表面技术. 2019(03)
[2]二阶导数光谱法快速测定硝酸盐氮和亚硝酸盐氮[J]. 王静敏,张景超,张尊举. 光谱学与光谱分析. 2019(01)
[3]温度对木器漆甲醛与可挥发性有机化合物（VOCs）散发的影响[J]. 黄丽,梁卫辉,秦孟昊. 建筑科学. 2018(08)
[4]拉曼光谱检测中荧光抑制方法及其应用分析[J]. 朱磊磊,冯爱明,金尚忠,徐冰冰,刘开元,王杰. 激光与光电子学进展. 2018(09)
[5]基于拉曼光谱特征的生物组织识别方法[J]. 郑家文,杨唐文. 激光与光电子学进展. 2017(05)
[6]拉曼光谱结合多变量统计方法在无损区分寿山石和老挝石中的应用[J]. 李夏,黄梅珍,宋彪,邹烨,陈婕,汪洋. 光学学报. 2016(12)
[7]拉曼光谱在微量物证鉴定中的应用[J]. 许中石,陈东杰,吕弘儒,靳琪,王旭. 山东化工. 2016(09)
[8]基于导数光谱融合建模的红外光谱定量分析方法[J]. 李志刚,彭思龙,杨妮,王巧云,吕江涛,呼晓飞. 分析化学. 2016(03)
[9]拉曼光谱技术在涂料鉴定中的应用进展[J]. 余静,王琳琦,王继芬,武磊. 现代仪器. 2012(03)
硕士论文
[1]基于拉曼光谱法的食用油定性鉴别与掺伪含量检测研究[D]. 黎远鹏.暨南大学 2016
本文编号：3390239
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/pinpaiwenhualunwen/3390239.html
