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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
周娇娇 吴潇扬 陈周 熊善柏
采用近红外光谱技术和化学计量学方法,探究团头鲂新鲜度指标快速检测方法。选取不同的季节、产地、规格、贮藏时间的150个团头鲂样品,采集样品1 000～1 799 nm范围的近红外光谱数据,应用偏最小二乘法建立pH、TVB-N、TBA和K值的新鲜度指标定量分析模型,经不同光谱预处理方法优化和CARS挑选特征波长后,模型的相关系数分别为0.961、0.881、0.955和0.946,交叉验证均方根误差分别为0.049、1.659、0.047和2.558,模型具有较好的预测能力,为淡水鱼新鲜度快速无损检测提供了一种有效的方法。
[期刊] 淡水渔业
[作者]
谢雯雯 李俊杰 刘茹 熊善柏
采用近红外光谱技术和化学计量学方法,测定鳙(Aristichthys nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和草鱼(Ctenopharyngodon idellus)等3种鱼肉不同新鲜度样品的挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸(TBA)值、K值和pH值,并同时采集其近红外光谱,以建立基于近红外光谱技术的鱼肉新鲜度的评价方法。结果表明,3种鱼鱼肉样品的新鲜度指标测量值覆盖范围均较大,满足建模要求。根据内部交互验证标准差确定了3种鱼鱼肉新鲜度指标的光谱预处理方法,采用偏最小二乘法(PLS)分别建立了鳙、鲢、草鱼鱼肉新鲜度的近红外定量分析模型。所建模型除...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张珏 田海清 王轲 张丽娜 于洋
为实现羊肉新鲜度的快速、无损检测,应用高光谱成像技术对不同存储天数的羊肉建立挥发性盐基氮TVB-N(Total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量预测模型。通过高光谱成像系统获取羊肉样本935～2 539nm的高光谱图像,选取样本左上、左下、右上、右下和中间5个位置20×20像素的方形作为感兴趣区域(Region of interesting,ROI),提取ROI并计算区域内样本平均光谱。利用二进制粒子群优化算法(Binary particle swarm optimization,BPSO)和相关系数分析法(Correlation coefficient,CC)提取羊肉TVB-N高光谱特征变量,结合偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)和随机森林回归(Random forest regression,RFR)建模算法,分别建立表征羊肉TVB-N含量的BPSO-PLSR、BPSO-RFR、CC-PLSR、CC-RFR预测模型。依据袋外均方根误差RMSEOOB最小原则,对最佳回归子树和分裂特征2个主要参数进行寻优以提高RFR建模算法的预测精度。比较4个模型的预测效果发现,BPSO-RFR模型的预测精度最高,其校正集决定系数R_c~2和均方根误差RMSEC分别为0.87和2.99,预测集决定系数R_p~2和均方根误差RMSEP分别为0.86和3.36。综上,高光谱成像技术和机器学习算法的有机结合为快速有效检测肉品新鲜度提供了理论依据。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
刘申申 孙永 周德庆
本研究建立了一种近红外光谱技术，用于鉴别鱼类是否经过解冻处理。首先测定了１２０个样品的近红外光谱，通过主成分分析对原始光谱数据进行降维处理，再结合支持向量机建模进行分类鉴别。对所有建模样品的主成分１和２按得分值绘制得分图，进行分析聚类，并将前１０个主成分的得分值作为支持向量机的输入，优化惩罚参数ｃ和核函数参数ｇ，对９０个样本训练；用未知的３０个样本进行判别验证，建立鉴别鲜、冻许氏平鲉的支持向量机分类模型，预测准确率达１００％。研究表明，近红外光谱技术结合主成分分析和支持向量机可以作为一种简便、快速、准确的方法用于判断鱼类是否经过解冻处理。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
刘申申 孙 永 周德庆
本研究建立了一种近红外光谱技术，用于鉴别鱼类是否经过解冻处理。首先测定了120个样品的近红外光谱，通过主成分分析对原始光谱数据进行降维处理，再结合支持向量机建模进行分类鉴别。对所有建模样品的主成分1和2按得分值绘制得分图，进行分析聚类，并将前10个主成分的得分值作为支持向量机的输入，优化惩罚参数c和核函数参数g，对90个样本训练；用未知的30个样本进行判别验证，建立鉴别鲜、冻许氏平鲉的支持向量机分类模型，预测准确率达100%。研究表明，近红外光谱技术结合主成分分析和支持向量机可以作为一种简便、快速、准确的方法用于判断鱼类是否经过解冻处理。
[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
丁武 寇莉萍 宋社果 范孝丰
用色彩色差计跟踪检测贮藏过程中新鲜肌肉颜色的变化,同时结合感官检验和蛋白沉淀反应——硫酸铜沉淀法对同一样品进行对照检测,研究了肌肉在贮藏过程中颜色的变化与肌肉新鲜度的关系。结果表明,用色彩色差计法检测原料肉的新鲜度是可行的,与其他理化方法相比较,具有精密度高、测量时间短等优点。用色彩色差计测定的L*值(亮度变量)、a*值(红度变量)与肉品贮藏时间(T)存在显著的线性关系。
关键词：
肌肉 色彩色差计 新鲜度 光学特性
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
罗莎 吴义强 刘元 黄军
近红外光谱技术作为一种新型现代分析手段,具有操作简单、检测快速、结果准确、成本低廉和对样品无损坏等优点,已经广泛应用于制浆造纸、木材材性预测、木材加工利用、木质复合材料、木材防腐与木材保护等方面的研究。在介绍近红外光谱技术基本工作原理与主要特点基础上,重点论述了近红外光谱技术预测木材纤维素结晶度、木材微纤丝角和纤维形态等木材解剖特征中的研究现状,并展望了其应用前景。
关键词：
近红外光谱 木材解剖特征 预测 研究进展
[期刊] 林业科学
[作者]
柴宇博 孙柏玲 刘君良 秦特夫 储富祥
采用近红外光谱技术对乙酰化大青杨和樟子松木材的增重率进行快速预测。在近红外波长780~2 500 nm范围内,利用偏最小二乘法(PLS)建立木材横切面原始光谱及不同预处理(一阶导数、二阶导数、归一化处理和消噪)光谱乙酰化木材增重率数学模型,并进行比较分析。结果表明:乙酰化大青杨和樟子松木材分别选用归一化处理光谱和消噪光谱建立的增重率校正模型预测效果较好,预测模型相关系数(R)分别为0.90和0.70,预测标准差(RMSEP)分别为1.007 2和1.301 2,其中乙酰化大青杨木材增重率预测模型实测能力较佳,表明利用木材横切面近红外光谱建立的数学模型可以实现乙酰化木材增重率的快速预测。
[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 龚自明 高士伟 郑鹏程 滕靖 郑琳 卢素芳 汪玲玲
为快速、准确、无损鉴别恩施玉露茶的保存年份,扫描在良好条件下连续保存5a(2010-2014年)的100个恩施玉露茶,获得其近红外光谱,对光谱进行预处理,然后结合主成分分析法(PCA)和最小二乘支持向量机法(LSGSVM)建立绿茶保存年份的近红外光谱预测模型.结果表明,前3个主成分的累计贡献率为99.99%,验证集模型的决定系数(R2)为0.9717,验证均方差(RMSEP)为0.2550.初步实现了市售绿茶保存年份的快速鉴别,该方法也为其他茶类保存年份的判别提供参考.
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 郑鹏程 桂安辉 滕靖 刘盼盼 叶飞 高士伟 马梦君 刘小英
应用近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)技术结合多种算法对远安黄茶品质开展快速无损评价。首先通过扫描获得远安黄茶90个样品的近红外光谱,再利用11种不同方法对光谱进行预处理,剔除部分噪声信息,然后应用反向区间偏最小二乘法(backward interval partial least squares,Bi-PLS)筛选反映样品品质的特征光谱区间,应用遗传算法(genetic algorithm,GA)精准提取特征光谱波长,建立了5种黄茶品质预测模型,最后对光谱官能团信息进行解析。结果表明,最佳光谱预处理方法为多元散射校正,Bi-PLS筛选出的特征光谱区间主要为9 003.2～7 497.9 cm~(-1)、6 101.7～5 449.8 cm~(-1)和4 601.3～4 246.5 cm~(-1),GA筛选出75个特征光谱波长,建立的Bi-GA-PLS组合模型具有最佳的稳健性,可准确地预测远安黄茶样品外部品质分数(R~2=0.951,RMSEP=1.57,RPD=5.27),初步实现了远安黄茶品质的快速、准确预测。光谱信息解析结果显示,45个光谱波长反映-CH_x、C=O和-NH_x官能团信息,代表单糖、咖啡碱、茶氨酸和游离蛋白质等内含成分物质,30个光谱波长反映O-H、酰胺键以及C-H和C-C伸缩的组合频信息,代表木质素、淀粉、纤维素等多糖内含成分物质。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
董苏晓 刘贤 韩鲁佳
探讨近红外漫反射光谱技术(NIRS)测定新鲜青贮饲料化学成分的可行性。在液氮(-196℃)冷冻下对119份具有代表性的青贮饲料样品进行粉碎处理,利用传统分析方法测得其化学成分含量,同时利用近红外光谱仪扫描得到其近红外光谱,采用改良偏最小二乘回归方法(MPLS)建立其近红外定量分析校正模型。结果表明:干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和粗灰分(CA)的相对分析误差RPD值(SD/SECV)均大于3,校正模型的外部验证决定系数R2v均大于0.85;粗蛋白(CP)、酸性洗涤木质素(ADL)和可溶性碳水化合物(WSC)的RPD值均大于2,其R2v分别为:0.82、0.65和...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
汪庆平 黎其万 董宝生 束继红
本试验对近红外光谱技术预测山核桃中粗脂肪和蛋白质含量进行了定标方程研究。定标就是建立常法测定值与近红外光谱值之间的相关关系。山核桃中的粗脂肪用索式抽提法进行测定,蛋白质用凯氏定氮法测定,用近红外光谱仪收集样品的光谱数据,用多元线性回归法建立经典法测定值与光谱值之间的相关关系。定标结果表明,粗脂肪的相关系数高达0.99,变异系数为0.83,经检验测试证明其定标方程具有良好的预测性能,因此近红外光谱技术可用于日常快速准确地测定山核桃中粗脂肪含量。
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