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光谱学与光谱分析 2001年第6期21卷 881-885页

作者：褚小立袁洪福陆婉珍石油化工科学研究院北京100083

本文介绍了解决化学计量学多元校正中的模型传递问题的原理和一些常用算法 ,并对目前模型传递的实际应用进行评述。

关键词：化学计量学多元校正模型传递仪器标准化光谱分析

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普鲁克分析用于近红外光谱仪的分析模型传递

分析化学 2002年第1期30卷 114-119页

作者：褚小立袁洪福陆婉珍石油化工科学研究院石油化工科学研究院北京100083

使用普鲁克分析（Ｐｒｏｃｒｕｓｔｅｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　，ＰＡ）统计学方法解决多元校正中的模型传递问题，并研究了ＰＡ算法中主因子数及标样数对传递结果的影响。在５台国产ＣＣＤ近红外光谱仪上进行了试验，初步获得了令人满... 详细信息

使用普鲁克分析（Ｐｒｏｃｒｕｓｔｅｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　，ＰＡ）统计学方法解决多元校正中的模型传递问题，并研究了ＰＡ算法中主因子数及标样数对传递结果的影响。在５台国产ＣＣＤ近红外光谱仪上进行了试验，初步获得了令人满意结果。

关键词：近红外光谱普鲁克分析多元校正模型传递仪器标准化

基于二维相关光谱分析的纯棉与丝光棉制品鉴别分析（英文）

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光谱学与光谱分析 2019年第5期39卷 1653-1660页

作者：曹凯赵众袁洪福李彬北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 北京化工大学材料科学与技术学院北京100029

纯棉与丝光棉制品是日常生活中常用的两种纤维制品,但是由于二者在物理结构和化学结构上非常相似,以至于使用一些简单的方法难以准确识别一部分纯棉与丝光棉制品。提出一种使用水含量作为扰动的二维相关光谱结合机器学习方法来对二者进... 详细信息

纯棉与丝光棉制品是日常生活中常用的两种纤维制品,但是由于二者在物理结构和化学结构上非常相似,以至于使用一些简单的方法难以准确识别一部分纯棉与丝光棉制品。提出一种使用水含量作为扰动的二维相关光谱结合机器学习方法来对二者进行鉴别的新方法。共使用从专业机构获得的200个标准样本来设计实验对新方法进行验证,其中包括100个纯棉样本与100个丝光棉样本。对每一个样本,使用水含量作为扰动,分4次改变样本水含量并采集该水含量下样本的一维光谱,其中4次的水含量分别为20.20%, 14.52%, 7.77%与0%。根据四条不同的一维构造每一个样本的动态光谱,再通过二维相关算法来计算其同步二维相关光谱,从该同步二维相关光谱中使用移动窗口技术提取三组不同的分类特征,每组特征分别对应一个设计好的支持向量机(SVM)分类器。之后本文提出一种基于信息熵的多分类器融合方法,根据权值不同,将三个分类器融合为一个具有更优效果的强分类器。为了验证方法的准确性与有效性,设计了严谨的实验对方法进行验证。实验首先按照传统的从一维光谱中提取特征的方法对纯棉与丝光棉样本进行鉴别,使用两种样本各50个来进行分类模型建立,剩余的进行模型验证,分类效果最高只有76%。但是基于从二维相关光谱中提取的三组特征设计的三个支持向量机(SVM)分类器的准确率分别可以达到88%, 90%, 88%,最后根据提出的基于信息熵的多分类器信息融合方法将三个分类器进行融合同一可以得到92%的分类准确率,比三个基础分类器准确率都有提升。与从一维光谱中提取特征并设计分类器进行分别鉴别相比,从二维相关光谱中提取特征设计多个分类器并使用基于信息熵的多分类器信息融合方法进行分类鉴别具有更高的分类准确率。二维相关光谱将光谱信息扩展到更高的维度,将一维光谱中隐藏的折叠峰进行展开,因此具有更高的分类准确率。提出的方法是一种快速准确鉴别纯棉与丝光棉制品的新方法。

关键词：二维相关光谱纯棉与丝光棉支持向量机信息熵信息融合

一种新的多元校正模型分子光谱传递方法（英文）

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光谱学与光谱分析 2018年第3期38卷 973-981页

作者：曹玉婷袁洪福赵众北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

无论是近红外还是红外光谱,多元校正模型的传递问题都尚未解决。为了实现模型和光谱的传递,提出了一种改进的PDS算法——SA-PDS算法,论方法通过PDS算法进行模型传递,使用光谱间的夹角大小作为判定准则来选择传递参数,使得模型传递过程... 详细信息

无论是近红外还是红外光谱,多元校正模型的传递问题都尚未解决。为了实现模型和光谱的传递,提出了一种改进的PDS算法——SA-PDS算法,论方法通过PDS算法进行模型传递,使用光谱间的夹角大小作为判定准则来选择传递参数,使得模型传递过程不受到样品性质参考值的影响,也不再依赖于模型,并且可以双向传递。该方法分别通过在近红外数据和中红外数据中应用来证明模型传递的可行性,实验收集烟叶样本测得其近红外光谱,沥青样本测得其中红外光谱,将烟叶总糖会计师和沥青蜡含量作为模型预测对象。使用光谱夹角作为PDS参数选择标准与使用预测标准偏差作为判定准则相比,实验表明:对于近红外光谱的从机向主机的传递,其验证集预测精密度RMSEP从5.257 4降低至1.337 1,优于RMSEP(1.350 3)方法,预测偏差也同样被改善。对于中红外光谱从机向主机的传递,新方法验证集预测精密度RMSEP从0.525 1降低至0.186 9,优于RMSEP(0.219)方法。主机向从机的传递也取得了满意的传递结果。

关键词：近红外光谱中红外光谱光谱传递分段直接校正法光谱夹角

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近红外光谱定量校正模型适用性研究

光谱学与光谱分析 2001年第4期21卷 459-463页

作者：徐广通袁洪福陆婉珍石油化工科学研究院北京100083

近红外光谱作为一种依靠模型进行分析的技术 ,对测定的样品进行模型适用性判断是得到可靠分析结果的前提。对于通过校正集样本近红外光谱测量和标准方法测定的基础数据依靠因子分析技术建立的多元校正模型 ,提出将因子分析与Mahalanobi... 详细信息

近红外光谱作为一种依靠模型进行分析的技术 ,对测定的样品进行模型适用性判断是得到可靠分析结果的前提。对于通过校正集样本近红外光谱测量和标准方法测定的基础数据依靠因子分析技术建立的多元校正模型 ,提出将因子分析与Mahalanobis距离相结合判断定量模型适用性的方法 ,以近红外光谱测定柴油十六烷值为例 ,对影响模型适用性判断的一些因素进行了讨论。

关键词：近红外光谱因子分析适用性十六烷值定量校正模型柴油测定

近红外分析中光谱预处理及波长选择方法进展与应用

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化学进展 2004年第4期16卷 528-542页

作者：褚小立袁洪福陆婉珍石油化工科学研究院北京100083

光谱预处理和波长选取方法在近红外光谱分析技术中相当重要。本文综述了常用的NIR预处理和波长选取方法及这一领域的最新进展 ,详细介绍正交信号校正 (OSC)、净分析信号 (NAS)和小波变换(WT)等新光谱预处理方法以及无信息变量消除 (UVE... 详细信息

光谱预处理和波长选取方法在近红外光谱分析技术中相当重要。本文综述了常用的NIR预处理和波长选取方法及这一领域的最新进展 ,详细介绍正交信号校正 (OSC)、净分析信号 (NAS)和小波变换(WT)等新光谱预处理方法以及无信息变量消除 (UVE)和遗传算法 (GA)等波长选取方法 ,并给出了这些方法的具体算法和一些应用实例。

关键词：近红外光谱化学计量学光谱预处理正交信号校正净分析信号小波变换遗传算法无信息变量消除

近红外稳健分析校正模型的建立(Ⅰ)——样品温度的影响

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光谱学与光谱分析 2004年第6期24卷 666-671页

作者：褚小立袁洪福王艳斌陆婉珍石油化工科学研究院北京100083

样品温度对近红外光谱分析模型稳健性有明显影响 ,消除其影响的三类方法包括光谱预处理、波长选择和温度补偿校正集。文章以重整汽油 /辛烷值 /苯含量为研究体系 ,考察了这三类方法对建立稳健分析模型的有效性 ,并详细研究了温度补偿校... 详细信息

样品温度对近红外光谱分析模型稳健性有明显影响 ,消除其影响的三类方法包括光谱预处理、波长选择和温度补偿校正集。文章以重整汽油 /辛烷值 /苯含量为研究体系 ,考察了这三类方法对建立稳健分析模型的有效性 ,并详细研究了温度补偿校正集样品数量及性质分布对温度混合模型稳健性的影响规律。结果表明 ,仅通过光谱预处理方法难以消除温度对模型稳健性的影响 ;遗传算法波长选择和温度补偿校正集对消除温度影响是有效的 ,而后者更容易实现。

关键词：近红外光谱分析校正模型稳健性样品温度遗传算法波长选择温度补偿校正集

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红外光谱透射法测定裂解汽油二烯值

石油化工 2004年第8期33卷 772-776页

作者：张继忠袁洪福王京华石油化工科学研究院北京100083 中国石化集团广州分公司广东广州510700

用傅里叶红外光谱仪,在选定的波数范围内,采用化学计量学法测量乙烯裂解汽油的二烯值。实验结果表明,该方法测量结果与参考方法(UOP326-65)测量结果之间无显著性差异,具有更好的重复性,操作方便且分析速度快,特别适用于油品生产过程中... 详细信息

用傅里叶红外光谱仪,在选定的波数范围内,采用化学计量学法测量乙烯裂解汽油的二烯值。实验结果表明,该方法测量结果与参考方法(UOP326-65)测量结果之间无显著性差异,具有更好的重复性,操作方便且分析速度快,特别适用于油品生产过程中二烯值的控制分析。

关键词：二烯值裂解汽油红外光谱化学计量学

基于SIMCA-SVDD方法的分子光谱分析及其在食用油分类中的应用

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光谱学与光谱分析 2020年第8期40卷 2651-2656页

作者：赵众李彬吴妍娴袁洪福北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

食用油是日常生活中的必需品。市场上食用油在成分、营养价值及价格上有很大的不同。为避免欺诈行为,亟需建立一套有效的市场销售的食用油品质分类方法。常规的食用油检测方法速度慢而且需要复杂的实验室预处理过程。分子光谱从分子水... 详细信息

食用油是日常生活中的必需品。市场上食用油在成分、营养价值及价格上有很大的不同。为避免欺诈行为,亟需建立一套有效的市场销售的食用油品质分类方法。常规的食用油检测方法速度慢而且需要复杂的实验室预处理过程。分子光谱从分子水平上反映了物质的组成与结构信息,分子光谱分析速度快而且是无损监测,因此分子光谱分析结合化学计量学的方法正成为食用油分类方法的趋势。SIMCA(Soft Independent Modeling of Class Analogy)是应用广泛的分子光谱分析方法,然而在SIMCA中使用欧氏距离于对基于PCA和F检验提取的特征进行分类,难以区分不规则的特征空间。由于食用油样本分子光谱差别细微,通常难以用SIMCA方法进行分类。SVDD(Support Vector Domain Description)算法是一类基于支持域的非线性单类分类方法, SVDD利用求解凸二次规划得出一个尽可能包含所有目标样本的最小超球体进行分类。本文提出了一种基于SIMCA-SVDD方法的分子光谱分析方法并用于食用油的快速分类。为鉴别不同种类的食用油,在ATR-FTIR光谱仪上扫描四种食用油的红外光谱。应用SIMCA方法提取分类特T^2和Q,由于提取的特征T^2和Q分布的不规则性,不同于SIMCA中的欧氏距离,本文采用SVDD用于对提取的不规则特征进行分类。由于SVDD能通过映射函数将分类特征映射到高维空间,因此可以通过求解凸二次规划来训练最优的分类超球面对分类特征进行分类。采用本文所提的SIMCA-SVDD方法及传统的SIMCA方法,对同样的样本进行了对比实验。对比实验证实了本文所提的SIMCA-SVDD方法具有比传统的SIMCA方法更好的分类结果,所提的方法为实现基于分子光谱进行食用油快速分类提供了一条新的途径。

关键词：食用油分子光谱 SIMCA 欧氏距离 SVDD

光谱结合主成分分析和模糊聚类方法的样品聚类与识别

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分析化学 2000年第4期28卷 421-427页

作者：褚小立袁洪福陆婉珍 100083 北京石油化工科学研究院!北京

针对紫外光谱结合化学计量学方法快速测定渣油烃族组成模型适应性问题，对渣油光谱进行主成分分析，以主成分得分作为聚类的特征变量进行模糊聚类，建立了光谱结合主成分分析和模糊聚类方法的样品聚类与识别方法。采用这种方法对3种常... 详细信息

针对紫外光谱结合化学计量学方法快速测定渣油烃族组成模型适应性问题，对渣油光谱进行主成分分析，以主成分得分作为聚类的特征变量进行模糊聚类，建立了光谱结合主成分分析和模糊聚类方法的样品聚类与识别方法。采用这种方法对3种常见渣油（常压渣油、减压渣油和加氢渣油）进行了成功的分类和识别，为光谱结合化学计量分析方法中校正模型的正确选择提供了依据。

关键词：渣油紫外光谱主成分分析模糊聚类模式识别