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[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵海燕 郭波莉 魏益民 张波 孙淑敏 严军辉 张磊
【目的】对不同产地来源小麦的近红外光谱进行判别分析,为小麦的产地鉴别提供一种新方法。【方法】应用近红外光谱分析仪检测2007/2008年度和2008/2009年度中国小麦主产区河北省、河南省、山东省和陕西省共240份小麦籽粒样品,对近红外光谱数据分别进行均值标准化、一阶求导和多元散射校正(MSC)处理后,利用偏最小二乘判别分析法(DPLS)分析预处理后的数据。【结果】2007/2008年度小麦籽粒样品总体正确判别率为87.5%,2008/2009年度样品总体正确判别率为91.7%;用2007/2008年度样品所建模型来预测2008/2009年度的样品,结果总体正确判别率为48.3%;两年样品混...
关键词：
小麦 产地 近红外光谱 DPLS
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
徐云 吴静珠 石庆兰 冯磊 徐义田
采用近红外光谱分析的方法快速鉴别小麦的产地,可为小麦流通监管、优质小麦生产基地保护和国际贸易提供理论和技术支持。以来自中国不同地域的202份小麦样品为例,在已知样品组分含量(蛋白质、湿面筋、沉降值、硬度)的前提下,结合样品的近红外光谱信息,利用Total多分类支持向量机对小麦产地进行判别分析。在构建分类模型的过程中,使正确分类的小麦样品尽可能地远离分类超平面,使错误分类的小麦样品尽可能地靠近分类超平面,可获得较高的分类精度。通过100个小麦样品构建分类模型,对另外的102个小麦样品产地进行预测,有80个与实际产地相符,预测精度为78.43%。为小麦产地鉴别提供一种新的方法。
[期刊] 林业科学
[作者]
朱翰文 杜官本 杨忠 吕斌 卢胜高
【目的】基于近红外光谱分析技术,判别纤维板生产过程中施胶量高低,为施胶工艺阶段提供技术支撑。【方法】以桉木纤维为研究对象,以脲醛树脂胶黏剂施胶量高低为判别指标,对同一批桉木纤维,控制含水率5%左右,建立施胶量为无(0%)、低(3%)、中(12%)、高(20%) 4种类别的近红外光谱偏最小二乘法回归模型(PLS),采用PLS-DA法判别施胶量高低,探究光谱采集方式(施胶纤维运动或静态状态)、施胶后纤维陈放时间对模型判别准确性的影响。【结果】1)随着施胶量增加,近红外光谱吸光度增大,PCA分析可区分无、低、中、高4种施胶量类别的桉木纤维; PLS-DA法能够建立相关性好、准确性高的近红外光谱模型,对未知样品的判别正确率达100%; 2)静态或动态光谱采集方式不会影响模型建立,对未知样品的判别正确率达100%;施胶后纤维陈放时间对近红外光谱影响很大,施胶后长时间陈放的纤维几乎不能正确判别施胶量高低。【结论】不同施胶量桉木纤维对近红外光谱的吸光度不同,PLS-DA法可准确判别桉木纤维施胶量高低;样品处于静止或运动状态均不影响模型建立和判别的准确性,可为在线识别纤维施胶量提供一定思路。
关键词：
桉木纤维 纤维板 施胶量 近红外光谱
[期刊] 林业科学
[作者]
杨忠 黄安民 江泽慧
利用近红外光谱结合多变量回归分析中常用的主成分回归(PCR)和偏最小二乘法回归(PLSR)分析预测法来判别木材的生物腐朽,并与前期采用的SIMCA和PLS-DA2种判别方法进行对比分析。结果表明:1)应用近红外光谱结合多变量回归分析方法对校正集样本建立的判别模型,其校正及验证结果与标准值的相关性很高,相关系数均大于0.95,SEC和SEP都很低(0.07～0.20),利用模型对未参与建模的样本进行检测,发现2个模型对未腐朽、白腐和褐腐3种类型样本的判别准确率均为100%(偏差都小于0.27);2)对于相同样本集的判别效果,PLSR法比PCR法的判别效果好,且二者都比采用SIMCA法的效果好,并...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高婧娴 黄扬明 雷春丽 闫红 闵顺耕 熊艳梅 闵志勇
为解决市场上鲍鱼产品缺乏科学分类方法的问题,利用近红外光谱分析技术结合机器学习方法对鲍鱼快速分类进行研究,使用MicroNIRTM1700便携式近红外光谱仪采集3种鲍鱼,即绿盘鲍(25只)、红壳鲍(31只)、皱纹盘鲍(35只)的光谱数据,采用CART算法建立鲍鱼分类决策树模型,以模型对测试集样本的预测准确率衡量决策树模型优劣,分裂策略为在每个节点处选择Gini不纯度最大的方式进行分裂,通过交叉验证控制决策树深度。结果表明,对训练集180条光谱建立模型,采用5折交叉验证,模型准确率为90.00%,对测试集93条光谱的预测准确率为90.32%。本研究方法可以很好地区分绿盘鲍、红壳鲍和皱纹盘鲍,满足鲍鱼现场快速分类的需求。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杨睿 宾俊 苏家恩 汪华国 王文伦 何承刚 陈颐 邹聪明
为提高鲜烟叶成熟度的识别精度,提出基于近红外光谱和图像识别的多源信息融合技术的烟叶成熟度判别方法:利用随机森林(RF)方法分别建立近红外光谱判别模型、图像判别模型和多源信息融合判别模型,对烟叶成熟程度进行检测。近红外光谱模型对红花大金元、K326和云烟87等3个烤烟品种烟叶成熟度的识别正确率分别为91.27%、90.43%、89.44%,图像模型的识别正确率分别为86.20%、86.96%、81.23%,融合模型的识别正确率分别为94.08%、94.78%和92.96%。与近红外光谱模型相比,融合模型的判别正确率平均提高了3.93%;与图像模型相比,融合模型的判别正确率平均提高了10.83%。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杨睿 宾俊 苏家恩 汪华国 王文伦 何承刚 陈颐 邹聪明
为提高鲜烟叶成熟度的识别精度,提出基于近红外光谱和图像识别的多源信息融合技术的烟叶成熟度判别方法:利用随机森林(RF)方法分别建立近红外光谱判别模型、图像判别模型和多源信息融合判别模型,对烟叶成熟程度进行检测。近红外光谱模型对红花大金元、K326和云烟87等3个烤烟品种烟叶成熟度的识别正确率分别为91.27%、90.43%、89.44%,图像模型的识别正确率分别为86.20%、86.96%、81.23%,融合模型的识别正确率分别为94.08%、94.78%和92.96%。与近红外光谱模型相比,融合模型的判别正确率平均提高了3.93%;与图像模型相比,融合模型的判别正确率平均提高了10.83%。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王承伟 宾俊 范伟 谭观萍 周冀衡
【目的】成熟度是烟叶品质的中心因素,田间成熟是获得优质烟叶的前提和基础,如何准确判断烟叶成熟程度是一个难题。【方法】本文利用近红外光谱技术结合化学计量学方法对不同成熟度的新鲜烟叶进行了探讨。【结果】随机森林(RF)分类模型参数优化简单、泛化能力强、预测结果较好,能有效识别不同成熟程度的烟叶样本,实现烟叶成熟度的快速判别,上、中和下部烟叶不同成熟度模型预测集的分类正确率分别为0.9231、0.90和0.9091,预测正确率优于主成分分析(PCA)、K最近邻(KNN)和支撑向量机(SVM)等方法。【结论】因此
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 郑鹏程 龚自明 张正竹 滕靖 王雪萍 卢素芳
以不同海拔高度的茶鲜叶为研究对象,扫描获取其近红外光谱(NIRS)并筛选特征光谱区间后,分别应用逐步多元线性回归法(SMLR)、主成分回归法(PCR)和联合区间偏最小二乘法(Si-PLS)建立茶鲜叶海拔高度预测模型。结果表明,在5 542.416 888.48cm-1区间内,对原始光谱进行一阶导数+3点Norris平滑预处理后,建立的SMLR模型预测集相关系数和预测均方差分别为0.800 5和0.486;在4 929.166 965.62cm-1区间内,当主成分数为3时,对原始光谱进行一阶导数+3点Nor
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
胡耀华 熊来怡 刘聪 陈康乐
运用近红外光谱检测生鲜猪肉贮藏于室温(约15℃)和冷藏温(约4℃)期间的pH,用偏最小二乘法(PLS)建立适用于此2种贮藏温度的pH的近红外校正模型。对样品光谱进行聚类分析,并结合感官评价综合研究猪肉在贮藏期pH的变化,确定其在各个新鲜度下的分类阈值。结果表明:近红外光谱技术可用于建立检测生鲜猪肉pH的定量模型,其决定系数R2达到0.92;将聚类分析应用到猪肉新鲜度的定性判别中,确定了生鲜猪肉经历的尸僵、成熟、自溶、腐败4个阶段其对应的pH。通过分析肉质在不同贮藏条件下的变化情况,确定不同新鲜度下pH的分类阈值。该方法准确、灵敏,可用于生鲜猪肉pH的定量检测及其品质安全的定性判别。
关键词：
猪肉 近红外光谱 pH 新鲜度阈值
[期刊] 草业科学
[作者]
代露茗 郭涛 史艳丽 李飞 贾倩民 王芳彬
无芒雀麦(Bromus inermis)具有丰富的营养价值。近红外光谱技术(NIRS)具有快速、高效和无损等优点，本研究利用NIRS和改良偏最小二乘法(MPLS)，结合湿化学分析方法分析了101份无芒雀麦样品中K、Ca、P、Mg、Fe、Al和Mn元素含量。结果表明：所建立的预测模型中，K、P、Fe和Al的外部验证相对分析误差(RPD)较高，分别为2.60、2.88、4.60和2.68，说明预测准确性较高，可以替代传统分析方法来预测无芒雀麦中K、P、Fe和Al含量；Ca和Mg的RPD值为2.37和2.38，预测精度较弱，能够在样品数量较大时粗略预测含量来进行样品筛选；Mn的RPD值较低，为1.93，预测效果较差，预测值与实测值的误差较大。
关键词：
无芒雀麦 元素含量 NIRS 预测模型
[期刊] 中国农业科学
[作者]
马奕颜 郭波莉 魏益民 赵海燕 魏帅
【目的】分析不同地域来源猕猴桃有机成分组成特征及含量差异,各有机成分指标对猕猴桃产地来源的判别效果,探讨有机成分指纹分析技术对猕猴桃产地鉴别的可行性。【方法】检测来自陕西周至和眉县、四川沐川、湖南永顺3个主产区93份猕猴桃样品的VC、VE、可溶性固形物、总酸及总糖含量,分别对数据进行方差分析(ANOVA)、多重比较分析和判别分析。【结果】不同产地猕猴桃的有机成分指纹信息有显著差异。陕西周至和眉县猕猴桃的VC含量最高,VE、可溶性固形物及总糖含量最低;四川沐川样品的VE、可溶性固形物及总糖含量最高,总酸含量最低;湖南永顺样品的总酸含量最高,VC含量最低。利用VC、VE、可溶性固形物、总酸及总糖含...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
[期刊] 草业科学
[作者]
李钰 李欣荣 刘保仓 邓晓裕 郭涛 史艳丽 年芳 李飞 许辉 徐国延 王新基
本研究旨在利用近红外光谱技术(Near infrared reflectance spectroscopy，NIRS)构建茴香秸秆营养成分预测模型。于甘肃省民勤县采集109份茴香秸秆样品，使用近红外光谱仪扫描样品得到吸光度值，分别测定其干物质（dry matter，DM）、粗蛋白质（crude protein，CP）、有机物（organic matter，OM）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF)）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）、粗脂肪（ether extract，EE）和粗灰分（crude ash，Ash）含量；运用改良偏最小二乘法（Modified partial least square，MPLS）分别构建各营养成分预测模型并进行外部验证。研究结果表明：茴香秸秆中DM、CP、OM、NDF、ADF和Ash含量的预测决定系数(coefficient of determination for validation，RSQ)为0.853～0.951，外部验证相对分析误差(ratio of performance to deviation for validation，RPD)为2.574～4.239，模型的预测能力良好，可用于实际检测；而EE含量的RSQ和RPD分别为0.806和2.259，定标模型只能用于样品的粗略筛选。
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