15702.近紅外光譜分析中模型傳遞與特征波長選擇方法研究

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文（全日制（全日制專業(yè)學位專業(yè)學位碩士）碩士）題目近紅外光譜分析中模型傳遞與特征波長選擇方法研究（英文）（英文）ResearchonCalibrationTransferWavelengthionMethodinNearinfrared(NIR)SpectroscopyAnalysis研究生學號:1208521108研究生姓名:張曉鳳指導教師姓名、職務指導教師姓名、職務:楊輝華教授申請學位門類:工程碩士學科

2、、?？?、專業(yè)名稱:計算機技術(shù)提交論文日期:2015年4月論文答辯日期:2015年6月摘要I摘要近紅外光譜分析技術(shù)因具有快速、高效、無損等優(yōu)點，近年來在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應用。但在實際應用中，由于儀器老化、測量環(huán)境和儀器間差異，各儀器測量的光譜有差異，致使在某一臺光譜儀器上建立的校正模型，應用于另一臺儀器上時無法使用，而模型重建會造成人力、物力等資源的巨大浪費。此外，近紅外光譜技術(shù)是一種間接的分析技術(shù)，其定量應用依賴于化學計量學的方法來建

3、立校正模型，模型的質(zhì)量取決于光譜的質(zhì)量。由于近紅外光譜存在譜圖重疊現(xiàn)象嚴重、光譜信息冗余、特征吸收區(qū)域不明顯等問題，使光譜中的某些波長點非但對建模和分析沒有任何貢獻，還會影響模型質(zhì)量，導致校正模型的預測精度達不到最優(yōu)。本論文針對以上問題展開研究，并提出了有效的解決方案，具體研究內(nèi)容如下：(1)提出一元線性回歸直接標準化算法(SLRDS)來解決近紅外光譜分析中的模型傳遞問題。為驗證算法的有效性，采用玉米和汽油兩個近紅外光譜集進行實驗驗證，

4、并與傳統(tǒng)的直接標準化算法(DS)、分段直接標準化算法(PDS)進行比較。實驗結(jié)果表明，SLRDS算法不僅能有效消除光譜儀器之間的差異，實現(xiàn)校正模型在多臺儀器間的共享，而且與DS和PDS算法相比，具有傳遞性能高、模型簡單及所求參數(shù)少等優(yōu)點。(2)提出基于布谷鳥搜索的滑動窗口波長選擇方法(MWCS)來解決因近紅外光譜譜圖重疊嚴重、信息冗余及特征吸收區(qū)域不明顯而造成模型質(zhì)量較差的問題。該方法利用布谷鳥搜索算法進行波長區(qū)間選擇，以盡量保證所選波