非线性流行降维与近红外光谱分析技术的大米贮藏期快速判别
[Abstract]:A new method based on popular dimensionality reduction near infrared spectroscopy (NIR) was proposed to quickly identify the storage period of rice. The characteristic curves of reflectance spectra of aged and new meters were obtained by using near infrared spectrometer. The original spectrum was pretreated by direct orthogonal signal correction method (direct orthogonal signal correction,DOSC), and the signals independent of dependent variable Y matrix were filtered out in the spectral data. In order to eliminate the influence of independent information on the modeling accuracy of subsequent feature variables. The nonlinearity of spectral data structure was qualitatively analyzed by Durbin-Watson and Run, and the degree of nonlinearity of rice spectral curve was quantitatively analyzed by enhanced partial residuals (augmented partial residual plot). Linear epidemic dimensionality reduction method including principal component analysis (PCA) and multidimensional scale analysis (MDS) and nonlinear epidemic dimensionality reduction method (ISOMAP),) including isometric mapping (ISOMAP),) are used respectively. The local linear embedding method (LLE) and Laplace feature mapping (LE) are used to extract the intrinsic variables of the pre-processed spectral data, and the coupling model between the intrinsic variables and the storage time attributes is established with the kernel partial least squares method (KPLS). There are 200 samples of aged and new rice in the experiment. The training set and test set are randomly divided into 300 and 100 samples. By comparing the prediction results of each model, it is concluded that the regression model based on 40 intrinsic variables extracted by ISOMAP nonlinear dimensionality reduction method has the best prediction effect, and the prediction correlation coefficient (R2P) is the best. The root mean square error (RMSEP) and the predicted relative analysis error (RPD) were 0.917 ~ 0.187 and 2.698, respectively. The experimental results show that the proposed method has a good ability to identify rice storage period, and this study provides a scientific means for rapid nondestructive testing of rice storage period in the future.
【作者单位】: 盐城工学院电气工程学院;四川农业大学机电学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(31501221,31601227) 江苏省自然科学基金项目(BK20140467,BK20161310) 江苏省高校自然科学研究面上项目(13KJB210006) 盐城市农业科技指导性计划项目(YKN2014009,YKN2014010)资助
【分类号】:O657.33;TS210.7
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:2409529
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