基于SPXY-WT-CARS算法的草莓糖度近红外光谱检测研究
发布时间:2021-11-21 02:03
基于样品集划分、特征波长选择、偏最小二乘法(PLS)等基本理论,利用近红外光谱技术对草莓糖度建立定量分析模型。首先,采用光谱-理化值共生距离算法(SPXY)将草莓样品集划分为40个校正集和15个预测集。其次,采用小波变换(WT)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)对原始光谱进行分解和重构。最后,利用偏最小二乘法(PLS)建立草莓糖度预测模型。结果表明,SPXY样品集划分合理有效,有利于建立稳健的预测模型。小波变换能够有效剔除高频噪声干扰,重构得到的光谱特征波形轮廓清晰。PLS预测模型不仅能够提高模型预测精度和稳定度,而且还能降低建模变量和模型复杂度。该研究结果为实际生产中利用近红外光谱技术快速无损检测其它水果糖度提供了技术可行性。
【文章来源】:食品与发酵科技. 2020,56(06)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
Daubechies5滤波器进行小波5阶分解重构变换
以草莓为研究对象,采用SPXY算法进行样品集的划分,采用WT和CARS算法相结合,提取光谱特征变量建立草莓糖度PLS定量预测模型,其校正集相关系数和预测集相关系数分别为0.915 8和0.908 6,校正集均方根误差和预测集均方根误差为0.504 6和0.511 2。研究结果表明,SPXY-WT-CARS算法结合,有效提取了近红外光谱特征变量,减少了建模变量,提高了建模时间及模型的预测性和稳定性,为其他对象的近红外定量模型的分析研究提供了借鉴。
【参考文献】:
期刊论文
[1]SPXY算法的西瓜可溶性固形物近红外光谱检测[J]. 王世芳,韩平,崔广禄,王冬,刘珊珊,赵跃. 光谱学与光谱分析. 2019(03)
[2]小波变换耦合CARS算法提高土壤水分含量高光谱反演精度[J]. 蔡亮红,丁建丽. 农业工程学报. 2017(16)
[3]波长优选对土壤有机质含量可见光/近红外光谱模型的优化(英文)[J]. 林志丹,汪玉冰,王儒敬,汪六三,鲁翠萍,张正勇,宋良图,刘洋. 发光学报. 2016(11)
[4]小波去噪对近红外光谱鉴别转基因菜籽油的影响分析[J]. 袁嘉佑,祝诗平. 四川农业大学学报. 2016(03)
[5]樱桃含糖量的无损检测实验研究[J]. 原帅,张娟,刘美娟,张骏. 分析试验室. 2015(07)
[6]特征变量优选在苹果可溶性固形物近红外便携式检测中的应用[J]. 樊书祥,黄文倩,李江波,郭志明,赵春江. 光谱学与光谱分析. 2014(10)
[7]近红外高光谱图像结合CARS算法对鸭梨SSC含量定量测定[J]. 李江波,彭彦昆,陈立平,黄文倩. 光谱学与光谱分析. 2014(05)
[8]基于无信息变量消除法和连续投影算法的可见-近红外光谱技术白虾种分类方法研究[J]. 吴迪,吴洪喜,蔡景波,黄振华,何勇. 红外与毫米波学报. 2009(06)
[9]基于siPLS的猕猴桃糖度近红外光谱检测[J]. 蔡健荣,汤明杰,吕强,赵杰文,陈全胜. 食品科学. 2009(04)
[10]基于遗传算法的苹果糖度近红外光谱分析[J]. 王加华,韩东海. 光谱学与光谱分析. 2008(10)
博士论文
[1]基于光谱与光谱成像技术的油菜病害检测机理与方法研究[D]. 张初.浙江大学 2016
硕士论文
[1]基于可见—近红外光谱及成像技术的水果可溶性固形物含量检测[D]. 徐璐.安徽大学 2019
本文编号:3508538
【文章来源】:食品与发酵科技. 2020,56(06)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
Daubechies5滤波器进行小波5阶分解重构变换
以草莓为研究对象,采用SPXY算法进行样品集的划分,采用WT和CARS算法相结合,提取光谱特征变量建立草莓糖度PLS定量预测模型,其校正集相关系数和预测集相关系数分别为0.915 8和0.908 6,校正集均方根误差和预测集均方根误差为0.504 6和0.511 2。研究结果表明,SPXY-WT-CARS算法结合,有效提取了近红外光谱特征变量,减少了建模变量,提高了建模时间及模型的预测性和稳定性,为其他对象的近红外定量模型的分析研究提供了借鉴。
【参考文献】:
期刊论文
[1]SPXY算法的西瓜可溶性固形物近红外光谱检测[J]. 王世芳,韩平,崔广禄,王冬,刘珊珊,赵跃. 光谱学与光谱分析. 2019(03)
[2]小波变换耦合CARS算法提高土壤水分含量高光谱反演精度[J]. 蔡亮红,丁建丽. 农业工程学报. 2017(16)
[3]波长优选对土壤有机质含量可见光/近红外光谱模型的优化(英文)[J]. 林志丹,汪玉冰,王儒敬,汪六三,鲁翠萍,张正勇,宋良图,刘洋. 发光学报. 2016(11)
[4]小波去噪对近红外光谱鉴别转基因菜籽油的影响分析[J]. 袁嘉佑,祝诗平. 四川农业大学学报. 2016(03)
[5]樱桃含糖量的无损检测实验研究[J]. 原帅,张娟,刘美娟,张骏. 分析试验室. 2015(07)
[6]特征变量优选在苹果可溶性固形物近红外便携式检测中的应用[J]. 樊书祥,黄文倩,李江波,郭志明,赵春江. 光谱学与光谱分析. 2014(10)
[7]近红外高光谱图像结合CARS算法对鸭梨SSC含量定量测定[J]. 李江波,彭彦昆,陈立平,黄文倩. 光谱学与光谱分析. 2014(05)
[8]基于无信息变量消除法和连续投影算法的可见-近红外光谱技术白虾种分类方法研究[J]. 吴迪,吴洪喜,蔡景波,黄振华,何勇. 红外与毫米波学报. 2009(06)
[9]基于siPLS的猕猴桃糖度近红外光谱检测[J]. 蔡健荣,汤明杰,吕强,赵杰文,陈全胜. 食品科学. 2009(04)
[10]基于遗传算法的苹果糖度近红外光谱分析[J]. 王加华,韩东海. 光谱学与光谱分析. 2008(10)
博士论文
[1]基于光谱与光谱成像技术的油菜病害检测机理与方法研究[D]. 张初.浙江大学 2016
硕士论文
[1]基于可见—近红外光谱及成像技术的水果可溶性固形物含量检测[D]. 徐璐.安徽大学 2019
本文编号:3508538
本文链接:https://www.wllwen.com/wenshubaike/jieribaike/3508538.html