基于高光谱图像和偏最小二乘的羊肉pH值特征波段筛选研究

作     者：朱荣光 段宏伟 姚雪东 邱园园 马本学 许程剑 无

作者机构：石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 石河子大学食品学院新疆石河子832003 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2016年第36卷第9期

页      面：2925-2929页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31460418) 高等学校博士学科点专项科研基金项目(20136518120004)资助 

主　　题：高光谱图像 特征波段 联合区间偏最小二乘(siPLS) 遗传算法(GA) 

摘      要：波段筛选方法的选取以及随后的光谱特征波段的提取对高光谱模型效果的影响较大。为了快速准确检测羊肉的 pH 值,开展并讨论了利用两种特征波段筛选方法对羊肉 pH 值高光谱模型的影响研究。本研究采用二阶导数（2D）、多元散射校正（MSC）和中心化处理（mean-centering）相结合的方法对所提取纯肌肉部分的代表性光谱进行预处理,利用联合区间偏最小二乘（siPLS）和联合区间偏最小二乘结合遗传算法（si-PLS-GA）对全波段473-1000 nm范围光谱进行特征波段的提取,并分别建立相对应特征波段范围羊肉 pH的PLS预测模型,同时与全波段的PLS模型效果相比较。结果表明采用 siPLS-GA 提取的特征波长建立的PLS模型效果最优,其选取的特征波长点数为56,校正集相关系数（Rcal ）和均方根误差（RMSEC）分别为0.96和0.043,预测集相关系数（RP）和均方根误差（RMSEP）分别为0.96和0.048。siPLS-GA 方法既能够减少建模使用的光谱变量,又可以提高模型精度,因此利用高光谱图像技术结合 siPLS-GA 可以实现羊肉pH 的特征波段筛选和快速准确检测。