基于Raman光谱和支持向量机回归的白酒年份鉴别方法研究

发布时间：2017-05-20 06:08

  本文关键词：基于Raman光谱和支持向量机回归的白酒年份鉴别方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：白酒年份的快速准确鉴定是白酒品质分析的重点和难点问题之一。实现白酒年份酒的快速、准确的鉴别,对促进白酒行业的健康发展、维护消费者的合法权益具有重要意义。光谱分析法结合模式识别技术是实现白酒品质快速鉴别的首选方法,而Raman光谱由于其受水的影响很小且很少或不需要样品前处理,在白酒分析中具有广阔的发展空间。因此,本文采用Raman光谱和支持向量机回归(SVR)建立数据分析模型,用于不同年份白酒的年份鉴定和同一年份不同贮存时间的白酒年份鉴定。本文的主要工作包括如下几个方面：第一,探索Raman光谱在白酒分析中的谱图采集条件,建立了适用于白酒年份鉴别的年份酒小样本谱图数据库；第二,建立包括谱图预处理、特征提取、SVR建模、SVR参数优化等的步骤在内的年份酒鉴别流程；第三,利用建立的分析流程,对不同年份的白酒样品以及同一年份不同贮存时间的白酒样品进行分析和鉴定,并与传统分析方法比较分析方法的有效性和优越性。本文的创新之处主要包括如下三个方面：第一,现阶段将Raman光谱应用于白酒分析中仍鲜有报道,因此,本文应用Raman光谱对白酒品质进行分析,在分析方法的应用上具有一定的创新之处。第二,现阶段对白酒的研究多数集中于研究白酒中的特定组分,结合模式识别有关理论与方法的研究多数针对白酒品牌及不同类别的基酒等的鉴别工作,对白酒年份的研究工作十分少见,因此,本文研究白酒的年份鉴定问题,在研究对象的选择上,具有一定的创新之处。第三,本文建立基于回归框架的白酒年份与年份指数对应关系,实现白酒年份识别及预测,不仅可以有效鉴别不同年份的白酒样品,同时可以有效预测同一年份不同贮存时间的白酒样品。因此,在分析方法的确定和应用上,具有一定的创新之处。本文采用古井贡5年、8年、16年及26年系列年份酒进行了实证分析,数据分析实验结果表明,本文所建立的基于Raman光谱和SVR的白酒年份鉴别分析流程和方法,对鉴别不同年份的白酒,以及同一年份不同贮存时间的白酒样品(包括对数据库内已有样本年份的鉴别,以及对数据库内没有的盲样的年份预测),均取得较好的应用效果,相比于其他常用回归分析方法具有明显的优越性,可以为白酒年份酒分析提供一定的技术支持,同时在白酒生产、以及其他产品的生产过程中,对与其质量稳定性控制同样具备一定的应用价值。
【关键词】：Raman光谱 支持向量机回归 白酒年份鉴别 白酒贮存时间鉴别
【学位授予单位】：南京财经大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F426.82;F224
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究的目的与意义8
• 1.2 白酒年份酒分析的研究现状8-12
• 1.2.1 特征物质与检测方法研究现状9-10
• 1.2.2 谱图分析技术研究现状10-11
• 1.2.3 国内外研究现状述评11-12
• 1.3 本文的研究目标、研究内容与创新之处12-13
• 1.3.1 研究目标12
• 1.3.2 研究内容12-13
• 1.3.3 本文的创新之处13
• 1.4 本文的结构安排13-15
• 第二章 白酒年份酒Raman光谱特征谱图的建立15-23
• 2.1 Raman光谱的原理15-16
• 2.2 Raman光谱分析的特点16
• 2.3 Raman光谱在白酒检测中的适应性分析16-19
• 2.4 本文中的实验材料、仪器和分析方法19-23
• 2.4.1 实验样品选择19-20
• 2.4.2 年份酒贮存时间与对应年份指数的转换20
• 2.4.3 年份酒样品的Raman光谱采集20-21
• 2.4.4 年份酒样品Raman光谱谱图库的建立21-23
• 第三章 年份酒鉴别数据分析流程及模型选择23-40
• 3.0 数据分析流程及模型选择的评价指标23-24
• 3.1 谱图数据的预处理方法及选择24-29
• 3.1.1 谱线平滑及其对年份鉴定的影响24-27
• 3.1.2 数据归一化及其对年份鉴定的影响27-29
• 3.2 谱图数据特征提取方法与选择29-31
• 3.2.1 PCA法简述29
• 3.2.2 SR法简述29-30
• 3.2.3 特征提取方法的比较和选择30-31
• 3.3 基于支持向量回归年份鉴别模型31-33
• 3.4 核函数参数优化方法的选择33-39
• 3.4.1 网格遍历法33-34
• 3.4.2 粒子群优化算法34-35
• 3.4.3 遗传算法35-36
• 3.4.4 不同核参数优化方法选择36-39
• 3.5 白酒年份鉴别模型选择与参数优化小结39-40
• 第四章 白酒年份鉴定的实证分析40-50
• 4.1 不同年份白酒的鉴别40-42
• 4.2 针对库内样本同一年份不同贮存时间的年份酒鉴别42-45
• 4.3 针对库外盲样的不同贮存时间的年份酒鉴定45-47
• 4.4 应用PLS法进行的平行实验分析47-50
• 第五章 结论与展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文54-55
• 附录：关键分析过程的MATLAB源代码55-68
• 后记68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 孟辉;洪文学;;蛋白质组学质谱数据预处理技术综述[J];中国生物医学工程学报;2009年03期

2 张天祥;黄小欣;;基于Matlab实现小波阈值去噪的图像处理方法[J];现代电子技术;2013年05期

3 邵春甫;李长文;王珊;左小虎;孟天毅;梁丽泉;杨礼红;侯健;;红外光谱技术在中国酿酒行业中的应用研究进展[J];中国酿造;2013年04期

  本文关键词：基于Raman光谱和支持向量机回归的白酒年份鉴别方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：380801