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梨可溶性固形物含量NIR与变量筛选无损检测

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农业机械学报 2010年第10期41卷 129-133页

作者：朱伟兴江辉陈全胜郭建光江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏大学食品与生物工程学院镇江212013

为提高利用近红外光谱技术快速检测梨可溶性固形物含量的精度和稳定性,结合区间偏最小二乘和遗传算法(iPLS-GA)来筛选校正模型中的特征光谱区和变量,通过交互验证法确定模型中的主成分因子数和筛选的变量,并以预测均方根误差(RMSEP)和... 详细信息

为提高利用近红外光谱技术快速检测梨可溶性固形物含量的精度和稳定性,结合区间偏最小二乘和遗传算法(iPLS-GA)来筛选校正模型中的特征光谱区和变量,通过交互验证法确定模型中的主成分因子数和筛选的变量,并以预测均方根误差(RMSEP)和相关系数(Rp)作为模型评价标准。试验结果显示:iPLS-GA最优模型包含5个光谱区、50个变量和10个主成分因子。最佳预测模型相关系数(Rp)和RMSEP分别为0.939 8和0.325 0,研究结果表明近红外光谱结合iPLS-GA算法可以准确、无损检测梨的可溶性固形物含量。

关键词：梨可溶性固形物含量近红外光谱间隔偏最小二乘遗传算法

压榨及浸出工艺对大豆油稳定性影响及IPLS-SPA特征波段选择方法应用

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食品科学 2020年第10期41卷 8-13页

作者：张丙芳王玉林刘成海刘大森张丙秀刘勇牟艳秋孔庆明郑先哲东北农业大学工程学院黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学文理学院黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学园艺园林学院黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学电气与信息学院黑龙江哈尔滨150030

为明确大豆油不同生产工艺对其稳定性的影响,对压榨及浸出2种工艺生产的大豆油进行煎炸加热处理,根据酸值和羰基价的变化,探讨煎炸时间及煎炸温度对2种工艺生产的大豆油品质的影响。结果表明:随煎炸时间的延长,浸出大豆油酸值变化程度... 详细信息

为明确大豆油不同生产工艺对其稳定性的影响,对压榨及浸出2种工艺生产的大豆油进行煎炸加热处理,根据酸值和羰基价的变化,探讨煎炸时间及煎炸温度对2种工艺生产的大豆油品质的影响。结果表明:随煎炸时间的延长,浸出大豆油酸值变化程度相对较小;在220℃及240℃煎炸温度下,压榨大豆油的羰基价均高于浸出大豆油,而且在240℃时,压榨和浸出大豆油酸值及羰基价差异显著(P间隔偏最小二乘(interval partial least squares,IPLS)-连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)进行特征波段选择,建立一个适于检测油脂中酸值和羰基价变化,且精确度较高的模型。酸值在1150~1315 nm和1579~2444 nm的组合波段具有最佳建模效果,验证相关系数为0.955,预测均方根误差为0.049;羰基价在1236~2093 nm和2187~2594 nm的组合波段具有最佳建模效果,验证相关系数为0.946,预测均方根误差为3.134,采用IPLS-SPA进行特征波段选择可有效提高模型精确度。

关键词：压榨工艺浸出工艺酸值羰基价近红外光谱间隔偏最小二乘连续投影算法

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食用油脂酸值近红外光谱特征波长优选

食品科学 2016年第16期37卷 205-210页

作者：王立琦刘亚楠张?青崔?月葛慧芳于殿宇哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院黑龙江哈尔滨150028 东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030

以近红外光谱快速检测大豆油脂酸值为目标,研究间隔偏最小二乘（interval partial least square,i PLS）结合遗传算法（genetic algorithm,GA）及连续投影算法（successive projection algorithm,SPA）的特征波长变量优选方法。制备不... 详细信息

以近红外光谱快速检测大豆油脂酸值为目标,研究间隔偏最小二乘（interval partial least square,i PLS）结合遗传算法（genetic algorithm,GA）及连续投影算法（successive projection algorithm,SPA）的特征波长变量优选方法。制备不同酸值的大豆油脂样品100个,并在4 000~12 000 cm^-1范围内采集了油样的近红外透射光谱。首先用i PLS法从原始光谱中初步筛选出4 540~5 346 cm^-1和6 807~7 004 cm^-1组合特征波段,R2和预测均方根误差（root mean square error of prediction,RMSEP）分别为0.978 9和0.064 3;然后分别用GA和SPA从特征光谱区域中筛选出与油脂酸值密切相关的特征波长变量,从GA和SPA 2种选择结果中各选取前6个波长点,以12个特征波长变量建立PLS校正模型,其R2和RMSEP分别为0.985 9和0.045 1。研究表明,在油脂酸值近红外光谱分析中,采用i PLS-GASPA相结合的方法进行特征波长选择能有效去除冗余信息,降低模型复杂度,可为快速无损检测油脂酸值提供重要理论依据。

关键词：油脂酸值近红外光谱特征波长变量间隔偏最小二乘遗传算法连续投影算法

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基于拉曼光谱的润滑油掺假波段筛选研究

西南大学学报（自然科学版） 2013年第8期35卷 128-133页

作者：欧阳爱国董钦赵战友华东交通大学机电工程学院南昌330013

假冒伪劣润滑油对机械设备的正常运转具有严重的影响,这里提出基于不同基底的拉曼光谱对润滑油掺假定量鉴别方法.研究结果表明:采用拉曼光谱对润滑油掺假样品进行校正模型建立,模型的校正相关系数均大于0.948,能很好地对验证集进行预测... 详细信息

假冒伪劣润滑油对机械设备的正常运转具有严重的影响,这里提出基于不同基底的拉曼光谱对润滑油掺假定量鉴别方法.研究结果表明:采用拉曼光谱对润滑油掺假样品进行校正模型建立,模型的校正相关系数均大于0.948,能很好地对验证集进行预测.结合间隔偏最小二乘(iPLS)和遗传算法(GA)对建模变量进行筛选,最终通过iPLS和GA分别选出了1 148～1 484cm-1波段和185个波数点分别作为校正模型的输入变量.采用昆仑天歌掺假美孚润滑油作为特征波段筛选验证,建模结果达到很好的预期效果,大大缩减了建模的计算量,能为润滑油掺假判别分析仪器开发方面提供一定的理论指导.

关键词：拉曼光谱润滑油间隔偏最小二乘遗传算法

基于正交信号校正和iPLS的烃源岩红外漫反射光谱定量分析

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光谱学与光谱分析 2009年第2期29卷 378-381页

作者：宋宁徐晓轩王斌张存洲南开大学泰达应用物理学院天津300457 天津市南开大学弱光非线性光子学材料先进技术及制备教育部重点实验室天津300457

红外漫反射光谱技术越来越普遍地被应用到粉末样品的快速测量分析中,在应用红外漫反射光谱技术对粉末状的烃源岩样品的生烃潜量进行定量分析时,由于样品的颗粒度、密度、表面粗糙程度等几何参数的变化对散射光的影响非常大,使得漫反射... 详细信息

红外漫反射光谱技术越来越普遍地被应用到粉末样品的快速测量分析中,在应用红外漫反射光谱技术对粉末状的烃源岩样品的生烃潜量进行定量分析时,由于样品的颗粒度、密度、表面粗糙程度等几何参数的变化对散射光的影响非常大,使得漫反射光谱数据的信噪比很低、背景干扰很大,这样很难对样品进行定量分析。因此需要一种有效的方法对漫反射数据进行预处理来消除散射的影响,提高信噪比。文章利用正交信号校正算法(OSC)作为一种光谱过滤手段,并与间隔偏最小二乘(iPLS)相结合,有效地消除了粉末状样品散射光的影响,可以显著提高烃源岩红外光谱预测模型的准确性,使得红外漫反射光谱技术在石油录井中有了广阔的应用前景。

关键词：烃源岩生烃潜量漫反射正交信号校正间隔偏最小二乘

基于四种NIR仪器类型的清开灵注射液中黄芩苷成分的多变量检测限研究

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光谱学与光谱分析 2013年第9期33卷 2363-2368页

作者：彭严芳史新元周璐薇裴艳玲李洋吴志生乔延江北京中医药大学中药信息工程中心北京100102

选取a,b,c和d四种类型近红外光谱仪,分别采用透射模式测定清开灵注射液近红外光谱,以高效液相色谱法测定值作为参考值,建立不同仪器类型清开灵注射液中黄芩苷偏最小二乘(PLS)和间隔偏最小二乘(iPLS)定量模型,并计算模型的多变量检测限(M... 详细信息

选取a,b,c和d四种类型近红外光谱仪,分别采用透射模式测定清开灵注射液近红外光谱,以高效液相色谱法测定值作为参考值,建立不同仪器类型清开灵注射液中黄芩苷偏最小二乘(PLS)和间隔偏最小二乘(iPLS)定量模型,并计算模型的多变量检测限(MDL)。四种仪器的PLS模型决定系数(R2)和预测均方差(SEP)分别为0.976 2和230.4μg·mL-1(a),0.956 1和246.4μg·mL-1(b),0.966 2和264.4μg·mL-1(c),0.998 5和71.5μg·mL-1(d),其中d型仪器较其他三种类型能获得更好的模型性能。经iPLS变量筛选后,a和b两种类型仪器得到的iPLS模型R2pre和SEP分别为0.977 1和218.4μg·mL-1,0.975 4和219.4μg·mL-1,相较其PLS模型预测性能未见明显提高;c和d未筛选出变量。不同仪器的MDL(Δ0.05,0.05)均低于250μg·mL-1,其中c和d型MDL分别低至58和2.9μg·mL-1。表明不同类型仪器定量预测性能和MDL不同。创新性采用多变量检测限理论探讨了不同类型近红外仪器的检测性能,这一方法具有可行性。在实际应用中应根据研究载体的特征选择合适的仪器类型,以确保定量准确性。

关键词：近红外清开灵注射液偏最小二乘间隔偏最小二乘多变量检测限

IPLS-SPA波长选择方法在近红外秸秆生物量中的应用研究

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光谱学与光谱分析 2015年第5期35卷 1233-1238页

作者：孔庆明苏中滨沈维政张丙芳王建波纪楠葛慧芳东北农业大学电气与信息学院黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学理学院黑龙江哈尔滨150030 哈尔滨商业大学计算机学院黑龙江哈尔滨150028

在近红外光谱分析模型中全谱信息通常含有大量冗余信息,会导致模型解析时间延长、加大模型解析难度,因此如何快速有效地选取特征波长至关重要。采用基于间隔偏最小二乘（interval partial least squares,IPLS）结合连续投影算法（succes... 详细信息

在近红外光谱分析模型中全谱信息通常含有大量冗余信息,会导致模型解析时间延长、加大模型解析难度,因此如何快速有效地选取特征波长至关重要。采用基于间隔偏最小二乘（interval partial least squares,IPLS）结合连续投影算法（successive projections algorithm,SPA）对小麦秸秆发酵过程微生物生物量进行特征波长选择,共制备85个样本,采用氨基葡萄糖法测定微生物生物量,选择68个样本作为校正集,17个样本作为验证集。首先对全谱区520个波长点根据间隔点大小10,20,30,40进行分段建模,选取出4 450～4 925和9 194～9 993cm^-1两个波段范围作为特征波段,将选取出的特征波段再进行连续投影算法及遗传算法（genetic algorithm,GA）特征波长点选取,并进行综合分析对比。实验结果表明采用IPLS-SPA算法选择4 450～4 925和9 194～9 993cm^-1的组合波段具有最佳建模效果,相比于全谱建模其参与建模的波长点由520个减少到10个,模型验证集决定系数（R-Square,R2）从0.884 9提升至0.945 28,验证集均方误差根（root mean square error prediction,RMSEP）从11.104 9降至8.203 3,GA遗传算法虽取得了更优的模型精度,但其实验结果并不稳定且随机性较强,而IPLS结合SPA方法能够稳定而准确的（地）选择特征波长信息,提高模型运算速度并降低模型拟合难度,可以作为一种新的波段选择参考方法。结果表明采用近红外光谱分析方法对秸秆发酵生物量进行快速检测是可行的。

关键词：近红外光谱间隔偏最小二乘连续投影算法遗传算法

CARSiPLS用于烟煤中水分与挥发分的近红外光谱测定

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理化检验（化学分册） 2017年第6期53卷 636-640页

作者：杨晓丽何琼曲靖师范学院化学与环境科学学院曲靖655011

将竞争自适应重加权采样(CARS)与区间偏最小二乘回归(iPLS)相结合的变量筛选建模方法 CARSiPLS,用于烟煤中水分与挥发分的近红外光谱测定。以CARS逐步筛选出每个区间与待测量相关的变量,建立烟煤中水分与挥发分近红外光谱测定的偏最小... 详细信息

将竞争自适应重加权采样(CARS)与区间偏最小二乘回归(iPLS)相结合的变量筛选建模方法 CARSiPLS,用于烟煤中水分与挥发分的近红外光谱测定。以CARS逐步筛选出每个区间与待测量相关的变量,建立烟煤中水分与挥发分近红外光谱测定的偏最小二乘回归模型。结果表明:与PLS、iPLS相比,CARSiPLS可以显著减少变量数,同时提高模型预测性能;挥发分建模变量从1557个减少至15个,水分建模变量从1557个减少至317个;挥发分、水分的预测平均绝对百分误差分别从0.031 5降至0.018 4、从0.188 4降至0.094 6;挥发分、水分的预测均方差分别从0.010 8降至0.006 7、从0.005 0降至0.002 8。

关键词：近红外光谱间隔偏最小二乘竞争自适应重加权采样水分挥发分烟煤

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发动机润滑油含水量近红外特征波段选取

润滑与密封 2012年第1期37卷 53-55,61页

作者：欧阳爱国赵战友华东交通大学机电工程学院江西南昌330013

应用近红外光谱技术结合间隔偏最小二乘法,探讨发动机润滑油中含水率检测的特征波段及检测方法。采用间隔偏最小二乘法对发动机润滑油含水量的近红外光谱特征波段进行选择,结合偏最小二乘回归建模方法对所选波段进行验证。结果表明:选用... 详细信息

应用近红外光谱技术结合间隔偏最小二乘法,探讨发动机润滑油中含水率检测的特征波段及检测方法。采用间隔偏最小二乘法对发动机润滑油含水量的近红外光谱特征波段进行选择,结合偏最小二乘回归建模方法对所选波段进行验证。结果表明:选用7 432～6 321 cm-1和5 583～4 846 cm-1 2个波段建模可以得到与全谱一致的预测结果,从而实现了模型的简化,为润滑油中含水率近红外光谱分析提供理论依据。

关键词：润滑油含水量近红外光谱间隔偏最小二乘特征波段