非均匀固体籽粒近红外光谱采集方法研究

摘要：

近红外光谱定性分析技术研究中实验对象主要包括液态物质、粉末状物质和非均匀固体颗粒物质.液态物质与粉末状物质属于均匀分布被测对象,光谱采集与分析相对容易.而非均匀固体样品大小不一、形态各异、内部物质分布不均匀,近红外光谱中既包含定性分析中需要提取的种类信息,又包含需要消除的个体差异信息,因此相对于均匀分布的液体或粉末状物质,非均匀固体分析难度更大.目前国内外尚未建立对于大小不一、形状各异的非均匀固体颗粒物质的有效近红外定性分析方法.以非均匀固体谷物玉米籽粒为主要研究对象,在研究多种光谱采集方式的基础上,分析了非均匀固体籽粒光谱采集的特点,设计了针对非均匀固体籽粒的光谱采集装置,为确保实验结果的客观性,采用了朴素贝叶斯分类器、K近邻、支持向量机、BP神经网络、仿生模式识别等5种模式识别方法,建立在漫反射及漫透射方式下单籽粒玉米近红外光谱多品种定性分析模型,并对漫反射与漫透射方式下所建立的定性分析模型进行对比实验,分析胚面朝向对玉米单籽粒的漫反射与漫透射光谱定性分析模型鉴别效果影响,测试集与建模集时间间隔长短对漫反射及漫透射方式下玉米单籽粒品种鉴别精度的影响.实验结果表明采用漫透射方式建立的模型不易受到非均匀固体籽粒摆放方式的影响,且模型具有更好的泛化能力,为后续研究提供可行光谱采集方法.以非均匀固体玉米籽粒为主要实验对象,对其采集方法与定性分析模型进行研究,可为类似形态被测物体的近红外光谱定性分析提供有益借鉴,具有重要研究意义.

关键词：非均匀固体籽粒、漫反射、漫透射、模式识别

所属期刊栏目：41

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项;山东省教育厅科技计划项目;东营市科技发展基金项目

在线出版日期：2021-09-18（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：2748-2753