荧光光谱成像技术结合主成分分析与 Fisher 判别快速鉴别肉苁蓉

摘要：

为探究一种快速、可靠的肉苁蓉属中药材检测方法，实验采用荧光光谱成像技术结合模式识别方法对肉苁蓉属三种中药材：荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉和沙苁蓉进行鉴别研究。实验中发现肉苁蓉样品存在较显著的荧光特性，采集来自不同产地、不同批次以及不同超市购买的三种肉苁蓉属药材的40个样品的荧光光谱图像，对图像进行去噪、二值化处理后，根据光谱立方体绘制每个样本的光谱曲线，将所得450～680 nm 波段范围内的光谱数据作为鉴别分析的研究对象，应用主成分分析法（PCA）对三种肉苁蓉的光谱数据进行降维处理，再结合 Fisher 判别方法对三种肉苁蓉进行鉴别。分别比较多元散射校正（MSC）、标准正态变量校正变换（SNV）以及一阶微分（FD）三种数据预处理方法对鉴别模型的影响，并根据主成分的累积贡献率和主成分因子数对判别模型效果的影响对主成分因子数进行优化。分析结果表明：一阶微分预处理后提取前四个主成分进行 Fisher 判别的鉴别效果最佳，PCA 结合 Fisher 判别建立肉苁蓉属三种药材的判别模型原始判别的准确率达到100％，交叉验证的准确率达到95％。由此可见，利用荧光光谱成像技术结合主成分分析及 Fisher 判别对肉苁蓉属三种药材的鉴别分析是可行的，而且具有操作简便、快速、可靠等优点。

关键词：荧光光谱成像、主成分分析、Fisher 判别、肉苁蓉、鉴别

分类号：O433.4(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目11004086;广东省战略新兴产业核心技术攻关项目2012A032300016;高等学校博士学科点专项科研基金项目20124401120005;广 东 省 自 然 科 学 基 金 项 目S2011040001850;广东高校优秀青年创新人才培养计划项目LYM11026;中央高校基本科研业务费专项资金项目21612436，21612353

在线出版日期：2015-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：689-694