不同傅里叶近红外仪器间(积分球漫反射测量)的模型传递及误差分析

摘要：

模型传递是近红外光谱分析技术中一个关键的共性基础技术问题, 通过在同一工作原理的两台仪器之间寻求可行的数学方法, 使得在一台仪器上建立的模型能够应用于另外一台仪器样品光谱响应的预测, 对近红外技术的实际应用具有重要意义.以150份烤烟作为试验样品, 以两台布鲁克公司MPA近红外光谱仪, 一台热电公司Antaris近红外光谱仪作为研究对象, 通过积分球漫反射检测技术获得光谱数据.采用一阶导数 (first-order derivative, 1st Der) 和标准正态变量变换 (standard normal variate, SNV) 对光谱数据进行处理分析, 计算不同仪器间光谱的残差值、残差一阶矩、残差信号概率密度和最大信噪比等参数, 并采用偏最小二乘法 (partial least squares, PLS) 建立烤烟总糖含量数学模型, 检验模型传递效果.结果表明, 一阶导数具有降低残差一阶矩, 将仪器偏差信号转换为标准高斯分布的优点, 但同时会降低信噪比.标准正态变量变换同样可以降低一阶矩, 同时可大幅度提高信噪比, 但无法将仪器偏差信号转换为标准高斯分布, 需要进一步的信号处理.一阶导数与SNV相结合可保留两种方法的优点, 同时在一定程度上弥补每种方法单独处理的缺点, 是一种可以消除以积分球漫反射作为光谱测量方式的因仪器厂家或型号不同、使用年限不同等原因所产生的噪声的处理方法, 可实现傅里叶型近红外光谱仪之间的模型传递效果的明显改善.

关键词：模型传递、一阶导数、标准变量正态变换

所属期刊栏目：39

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目61144012;上海烟草集团科技项目资助

在线出版日期：2019-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：964-968