近红外光谱仪器模型传递方法研究
发布时间：2021-12-18 13:25
近年来,近红外光谱分析技术飞速发展,凭借其无损检测、快速实时的特点,已经实现了在工业、农业、医药学等众多领域中的广泛应用。在实际测量中,因测量仪器老化、测量环境变化等因素,对某一台近红外仪器在某一时间建立的多元校正模型,在另一时间应用时可能不适用;又或者,在某一台仪器上建立的多元校正模型,在另一台仪器上使用时会存在较大的预测误差。因此,为了提高近红外光谱分析校正模型的适用性及预测精度,模型传递（也称模型标准化）是近红外光谱分析技术最终成功应用的关键环节。本论文围绕近红外光谱仪器的多元校正模型传递方法的模型建立问题,开展的研究主要包括以下三个方面内容:一、快速多元校正模型的建模方法研究,建立了一种基于核函数变换的快速偏最小二乘多元校正模型——KPLS,用于提高测量模型的精度和分析速度。本论文通过人体离体血浆近红外实验、人体在体近红外实验和谷物近红外实验获得的光谱数据对KPLS方法的应用效果进行了验证,并与偏最小二乘（PLS）回归方法进行了比较研究。实验结果显示:（1）人体离体血浆近红外实验中,KPLS模型与PLS模型应用预测精度接近;（2）人体在体近红外实验中,KPLS模型较PLS模型预...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本论文研究的技术路线
2.1 近红外光谱分析原理近红外光谱区最早被天文学家 Herschel 在 1800 年发现，其波长在可见光红外光之间，波长区间约为 780-2526 nm，波数范围约为 14300-4000cm-1[3物质分子主要是原子构成，原子内部是原子核以及电子构成。由量子力论知识得知，物质分子内部电子存在着不同的能级，当电子能级受到外界影响而发生改变直至跃迁时，就会形成吸收或发射状光谱，其中，能级由至激发态跃迁，会呈现出吸收光谱；反之，会呈现出发射光谱。另外，不率的物质分子和光会呈现不同的特征，近红外光谱区的吸收带主要是因为分子中的含氢基团振动而出现的，例如芳基、氢基、甲基、亚甲基、次甲[40]。因此，采用不同波长近红外光对测量物质进行照射，某些特定波长的会被吸收，进而呈现吸收光谱。实际测量中，近红外光谱仪器也即是基于理进行工作，其工作原理示意图如图 2.1 所示：
其工作原理示意图如图 2.1 所示：图 2.1 近红外光谱仪器工作示意图2.2 近红外光谱分析的一般步骤基于近红外光谱分析技术能够实现样本的快速准确分析，但这一切的前提是拥有良好的样本光谱信息的采集、光谱信息的处理、良好的校正模型以及模型共享能力，也即是近红外光谱分析中三个主要环节：预处理、建立多元校正模型、模型传递。（1）预处理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于近红外法籽棉回潮率在线检测系统的研究[J]. 贾金亮,毕新胜,王玉刚,李玉强,曾小辉,王斌,李长玲. 农机化研究. 2015(07)
[2]基于拓展光谱的近红外光谱模型转移方法[J]. 王家俊,者为,刘言,蔡文生,邵学广. 中国烟草学报. 2014(06)
[3]不同品种猪肉pH值高光谱检测的模型传递修正算法[J]. 李小昱,钟雄斌,刘善梅,黄涛,武振中. 农业机械学报. 2014(09)
[4]基于稳定竞争自适应重加权采样的光谱分析无标模型传递方法[J]. 张晓羽,李庆波,张广军. 光谱学与光谱分析. 2014(05)
[5]考虑品种差异的冷鲜猪肉含水率高光谱信号补正算法[J]. 刘善梅,李小昱,钟雄斌. 农业工程学报. 2014(04)
[6]油菜籽品质指标近红外数学模型的仪器间转移优化[J]. 高云,高建芹,王小天. 江苏农业科学. 2012(03)
[7]近红外光谱分析技术在我国大宗水果品质无损检测中的应用研究进展[J]. 苏东林,李高阳,何建新,张菊华,刘伟,朱向荣,单杨. 食品工业科技. 2012(06)
[8]脐橙总糖近红外光谱模型传递研究[J]. 胡润文,夏俊芳. 食品科学. 2012(03)
[9]结合SNV的分段直接标准化方法在拉曼光谱模型传递中的应用[J]. 黄承伟,戴连奎,董学锋. 光谱学与光谱分析. 2011(05)
[10]光谱预处理在农产品近红外模型优化中的应用研究[J]. 吴静珠,李慧,王克栋,陈媛媛,徐云. 农机化研究. 2011(03)
博士论文
[1]基于近红外光谱技术的板栗品质无损检测方法研究[D]. 刘洁.华中农业大学 2011
[2]梨可溶性固形物和酸度的可见/近红外光谱静态和在线检测研究[D]. 孙通.浙江大学 2011
硕士论文
[1]基于高光谱技术的不同品种猪肉品质检测模型传递方法研究[D]. 刘娇.华中农业大学 2015
[2]偏最小二乘回归数学模型及其算法研究[D]. 陆洪涛.华北电力大学 2014
[3]猪肉新鲜度光谱模型的建立及传递方法研究[D]. 赵政.华中农业大学 2013
[4]模型传递及背景扣除的方法研究及其软件实现[D]. 詹德坚.中南大学 2013
[5]基于偏最小二乘的近红外煤质分析[D]. 肖锋.浙江大学 2013
本文编号：3542486
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本论文研究的技术路线
2.1 近红外光谱分析原理近红外光谱区最早被天文学家 Herschel 在 1800 年发现，其波长在可见光红外光之间，波长区间约为 780-2526 nm，波数范围约为 14300-4000cm-1[3物质分子主要是原子构成，原子内部是原子核以及电子构成。由量子力论知识得知，物质分子内部电子存在着不同的能级，当电子能级受到外界影响而发生改变直至跃迁时，就会形成吸收或发射状光谱，其中，能级由至激发态跃迁，会呈现出吸收光谱；反之，会呈现出发射光谱。另外，不率的物质分子和光会呈现不同的特征，近红外光谱区的吸收带主要是因为分子中的含氢基团振动而出现的，例如芳基、氢基、甲基、亚甲基、次甲[40]。因此，采用不同波长近红外光对测量物质进行照射，某些特定波长的会被吸收，进而呈现吸收光谱。实际测量中，近红外光谱仪器也即是基于理进行工作，其工作原理示意图如图 2.1 所示：
其工作原理示意图如图 2.1 所示：图 2.1 近红外光谱仪器工作示意图2.2 近红外光谱分析的一般步骤基于近红外光谱分析技术能够实现样本的快速准确分析，但这一切的前提是拥有良好的样本光谱信息的采集、光谱信息的处理、良好的校正模型以及模型共享能力，也即是近红外光谱分析中三个主要环节：预处理、建立多元校正模型、模型传递。（1）预处理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于近红外法籽棉回潮率在线检测系统的研究[J]. 贾金亮,毕新胜,王玉刚,李玉强,曾小辉,王斌,李长玲. 农机化研究. 2015(07)
[2]基于拓展光谱的近红外光谱模型转移方法[J]. 王家俊,者为,刘言,蔡文生,邵学广. 中国烟草学报. 2014(06)
[3]不同品种猪肉pH值高光谱检测的模型传递修正算法[J]. 李小昱,钟雄斌,刘善梅,黄涛,武振中. 农业机械学报. 2014(09)
[4]基于稳定竞争自适应重加权采样的光谱分析无标模型传递方法[J]. 张晓羽,李庆波,张广军. 光谱学与光谱分析. 2014(05)
[5]考虑品种差异的冷鲜猪肉含水率高光谱信号补正算法[J]. 刘善梅,李小昱,钟雄斌. 农业工程学报. 2014(04)
[6]油菜籽品质指标近红外数学模型的仪器间转移优化[J]. 高云,高建芹,王小天. 江苏农业科学. 2012(03)
[7]近红外光谱分析技术在我国大宗水果品质无损检测中的应用研究进展[J]. 苏东林,李高阳,何建新,张菊华,刘伟,朱向荣,单杨. 食品工业科技. 2012(06)
[8]脐橙总糖近红外光谱模型传递研究[J]. 胡润文,夏俊芳. 食品科学. 2012(03)
[9]结合SNV的分段直接标准化方法在拉曼光谱模型传递中的应用[J]. 黄承伟,戴连奎,董学锋. 光谱学与光谱分析. 2011(05)
[10]光谱预处理在农产品近红外模型优化中的应用研究[J]. 吴静珠,李慧,王克栋,陈媛媛,徐云. 农机化研究. 2011(03)
博士论文
[1]基于近红外光谱技术的板栗品质无损检测方法研究[D]. 刘洁.华中农业大学 2011
[2]梨可溶性固形物和酸度的可见/近红外光谱静态和在线检测研究[D]. 孙通.浙江大学 2011
硕士论文
[1]基于高光谱技术的不同品种猪肉品质检测模型传递方法研究[D]. 刘娇.华中农业大学 2015
[2]偏最小二乘回归数学模型及其算法研究[D]. 陆洪涛.华北电力大学 2014
[3]猪肉新鲜度光谱模型的建立及传递方法研究[D]. 赵政.华中农业大学 2013
[4]模型传递及背景扣除的方法研究及其软件实现[D]. 詹德坚.中南大学 2013
[5]基于偏最小二乘的近红外煤质分析[D]. 肖锋.浙江大学 2013
本文编号：3542486
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