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基于PCR和PLS的蔗糖浓度透反射测量方法研究
  • ISSN号:1001-5078
  • 期刊名称:《激光与红外》
  • 时间:0
  • 分类:TN219[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]桂林电子科技大学,广西桂林541004, [2]北京农业智能装备技术研究中心,北京市农林科学院,北京100097
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学青年基金(N0.31101748);北京市农林科学院创新能力建设专项(No.KJCX201102001)资助.
中文摘要:

利用近红外透反射光谱技术,研究短波近红外光谱(780~1100nm)无损检测蔗糖溶液的可行性,并通过主成分回归(PCR)和偏最小二乘(PLS )方法建立了蔗糖溶液的近红外定量分析模型。采用Savitzky-Golay卷积平滑(5点)和多元散射校正(MSC)进行预处理,并且对预处理后的数据进行建模分析。PCR定量分析的结果:主成分数 PC =7,交互验证相关系数RCV =0.957335,交互验证的校正标准偏差RMSECV=0.015859;PLS定量分析结果:主成分数PC=4,交互验证相关系数RCV =0.975789,交互验证的校正标准偏差RMSECV=0.012251。分别用PCR和PLS的校正模型对预测集样本进行预测,两种模型的预测标准偏差RMSEP分别为0.0127,0.0118。二者均对高浓度蔗糖溶液的预测结果比较理想,而且在PLS模型下,77%以上的样本相对误差在10%以下,较PCR模型的高。综合结果,PLS所建立的模型简单,而且精度很高,所以,基于短波近红外光谱的蔗糖浓度的快速无损检测是可行的。

英文摘要:

Near-infrared spectra of trans-reflective is applied to determine the feasibility of nondestructive testing of the sucrose solution in the near-infrared wavelength range of 780~1 1 00nm,and principal component regression (PCR) and partial least squares(PLS)are used to establish the near-infrared quantitative analysis model of sucrose solu-tion.After the pretreatment of (Savitzky-Golay)5 points smoothing and multiplicative scatter correction (MSC),the (PCR and PLS)calibration model is made.The results of quantitative analysis of PCR are the number of principal component PC=7,the correlation coefficient RCV =0.957335,root mean square error of cross validation RMSECV=0.01 5859;The results of quantitative analysis of PLS are the number of principal component PC=4,the correlation coefficient RCV =0.975789,root mean square error of cross-validation RMSECV=0.01 2251.The prediction samples are predicted respectively by the calibration model of PCR and PLS.Root mean square errors of prediction are 0.01 27,0.01 1 8 respectively.Both of the methods are satisfactory for the predicted results of high concentration sam-ples.The relative errors of more than 77% of validation samples are below 1 0% using PLS.All of results show that PLS model is simpler and its prediction accuracy is higher,and short-wave near-infrared spectrometry is a valuable, rapid and nondestructive tool for the quantitative analysis of sucrose solution.

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期刊信息
  • 《激光与红外》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国信息产业部
  • 主办单位:华北光电技术研究所
  • 主编:周寿桓
  • 地址:北京市朝阳区三仙桥路4号11所院内
  • 邮编:100015
  • 邮箱:jgyhw@ncrieo.com.cn
  • 电话:010-84321137 84321138
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-5078
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2436/TN
  • 邮发代号:2-312
  • 获奖情况:
  • 无线电子学、电信技术核心期刊,1991年首届全国优秀国防科技期刊二等奖,1991年全国光学期刊二等奖,2007-2008年,获工业和信息化部“电子科技期刊学...,2009-2010年获工业和信息化部“优秀期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11856