模型转移技术在近红外光谱仪器上的应用研究

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随着人民生活水平的不断提高,人们对农产品质量的要求也越来越高,目前我国已经制定了相关的质量标准来满足人们的这些需求。近红外分析技术作为一种快速、准确、灵敏、省时、实时、实用的农产品品质快速检测方法已经被分析人员所接受。本文针对近红外分析过程中出现的模型转移问题进行了探讨,研究了部分算法,初步利用单台仪器的光谱修正方法解决了模型精度问题,同时初步解决了两台仪器间模型的共享问题。本论文主要针对以下几个内容做了细致的研究:首先,针对单台仪器间的光谱漂移问题,将报警程序嵌入了Nir800型近红外光谱仪器的系统光谱采集过程中,通过设置仪器稳定性最底阈值,达到了控制仪器稳定性的目的,并通过实验验证了该方法的可行性;其次,针对两台台仪器间光谱模型共享问题,设计了Nirmdt(version 1.0)软件,该软件集成了DS、PDS、Shenk’s、FIR等模型转移算法,并通过马氏距离、欧氏距离、相似系数、相关系数来判断转移效果的好坏,并且配合江苏大学近红外光谱分析工作组开发的化学计量学软件(Nirsa),调用该软件做成的模型进行预测;最后,通过Bruker公司提供的数据寻找到了针对该样品的两台仪器间光谱模型转移的最佳的转移参数(标准品数量、窗口选择大小),并且收集了菜籽油样品,测定了菜籽油样品的近红外光谱数据;用气相色谱法获得所收集到的菜籽油样品准确的芥酸的化学指标值,通过标准品和窗口长度的选择,修正了WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪器上测量得到的菜籽样品的芥酸含量,通过光谱修正技术提高了模型的预测精度;研究结果表明:本论文探讨的方法有利于提高单台仪器上建立的模型的预测精度,同时初步解决了两台仪器间的模型转移问题。
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