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木材抗拉强度的近红外光谱MC-UVE-IVSO建模方法
被引量：
1
1
作者
蒋大鹏
高礼彬
+1 位作者
陈金浩
张怡卓
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2488-2493,共6页
木材抗拉强度是评价木材力学性质的重要指标。针对近红外光谱建模中样本数据量小、波长信息冗余所导致预测模型精度低的问题,提出一种基于模型集群分析MC-UVE-IVSO波长优选的木材抗拉强度建模方法。以桦木为例,选取150个桦木样本作为实...
木材抗拉强度是评价木材力学性质的重要指标。针对近红外光谱建模中样本数据量小、波长信息冗余所导致预测模型精度低的问题,提出一种基于模型集群分析MC-UVE-IVSO波长优选的木材抗拉强度建模方法。以桦木为例,选取150个桦木样本作为实验对象,首先使用900~1700 nm波段的近红外光谱仪采集试件光谱数据,并采用力学试验机获得相应的抗拉强度真值;然后对采集的光谱数据运用多元散射校正(MSC)、一阶求导和卷积平滑(SG)相结合的方法进行预处理,完成光谱平滑滤波;分别采用变量组合集群分析算法(VCPA)、蒙特卡罗无信息变量消除法(MC-UVE)、迭代变量子集优化算法(IVSO)及MC-UVE-IVSO组合优化算法进行波长筛选,并对比优选波长结果;最后在优选近红外波长基础上,建立桦木抗拉强度的偏最小二乘预测模型(PLS)。实验结果表明:基于MC-UVE-IVSO算法优选波长的PLS模型,光谱变量数由512减小到98,优选波长占总波长的19%,其预测决定系数R^(2)为0.94,预测均方根误差RMSEP为7.50,性能偏差比RPD为3.16,相比于全波段、MC-UVE、VCPA、MC-UVE-VCPA与IVSO相应的R^(2)(0.92、0.93、0.82、0.87、0.93)、RMSEP(17.91、11.7、14.91、12.12、8.47)和RPD(2.81、2.91、2.25、2.28、2.78)均有不同程度提升;通过统计特征波长所建立的预测模型箱形图,进一步证明了MC-UVE-IVSO算法在处理多变量波长的稳定性。实验结果表明,MC-UVE方法可以消除与建模不相关的多数变量,而IVSO算法能有效搜索出最优变量子集,基于MC-UVE-IVSO的光谱优选算法提升了木材抗拉强度预测模型的准确性和稳定性,为木材近红外光谱的无损、快速与精准检测提供了一定的理论基础。
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关键词
木材
抗拉强度
近红外光谱
集群分析
蒙特卡罗无信息变量消除
迭代变量子集优化
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职称材料
木材顺纹抗拉强度试件的数控加工技术
被引量：
3
2
作者
张占宽
程放
李小群
《木材加工机械》
2004年第1期12-15,共4页
主要介绍了木材顺纹抗拉强度试件的数控铣床加工技术,指出数控加工技术在木材加工行业的广泛应用已成为必然的发展趋势,它将会大大提高木材加工机械的自动化水平和生产率,有利于实现木材制品的辅助设计和辅助制造(CAD/CAM),便于加工复...
主要介绍了木材顺纹抗拉强度试件的数控铣床加工技术,指出数控加工技术在木材加工行业的广泛应用已成为必然的发展趋势,它将会大大提高木材加工机械的自动化水平和生产率,有利于实现木材制品的辅助设计和辅助制造(CAD/CAM),便于加工复杂的工件。
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关键词
木材
顺纹
抗拉强度
试件
数控铣床
数控加工技术
木材
制品
CAD/CAM
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职称材料
题名
木材抗拉强度的近红外光谱MC-UVE-IVSO建模方法
被引量：
1
1
作者
蒋大鹏
高礼彬
陈金浩
张怡卓
机构
常州大学计算机与人工智能学院
东北林业大学机电工程学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2488-2493,共6页
基金
国家自然科学基金项目(31700643)
林业公益性行业科研专项(201304510)资助。
文摘
木材抗拉强度是评价木材力学性质的重要指标。针对近红外光谱建模中样本数据量小、波长信息冗余所导致预测模型精度低的问题,提出一种基于模型集群分析MC-UVE-IVSO波长优选的木材抗拉强度建模方法。以桦木为例,选取150个桦木样本作为实验对象,首先使用900~1700 nm波段的近红外光谱仪采集试件光谱数据,并采用力学试验机获得相应的抗拉强度真值;然后对采集的光谱数据运用多元散射校正(MSC)、一阶求导和卷积平滑(SG)相结合的方法进行预处理,完成光谱平滑滤波;分别采用变量组合集群分析算法(VCPA)、蒙特卡罗无信息变量消除法(MC-UVE)、迭代变量子集优化算法(IVSO)及MC-UVE-IVSO组合优化算法进行波长筛选,并对比优选波长结果;最后在优选近红外波长基础上,建立桦木抗拉强度的偏最小二乘预测模型(PLS)。实验结果表明:基于MC-UVE-IVSO算法优选波长的PLS模型,光谱变量数由512减小到98,优选波长占总波长的19%,其预测决定系数R^(2)为0.94,预测均方根误差RMSEP为7.50,性能偏差比RPD为3.16,相比于全波段、MC-UVE、VCPA、MC-UVE-VCPA与IVSO相应的R^(2)(0.92、0.93、0.82、0.87、0.93)、RMSEP(17.91、11.7、14.91、12.12、8.47)和RPD(2.81、2.91、2.25、2.28、2.78)均有不同程度提升;通过统计特征波长所建立的预测模型箱形图,进一步证明了MC-UVE-IVSO算法在处理多变量波长的稳定性。实验结果表明,MC-UVE方法可以消除与建模不相关的多数变量,而IVSO算法能有效搜索出最优变量子集,基于MC-UVE-IVSO的光谱优选算法提升了木材抗拉强度预测模型的准确性和稳定性,为木材近红外光谱的无损、快速与精准检测提供了一定的理论基础。
关键词
木材
抗拉强度
近红外光谱
集群分析
蒙特卡罗无信息变量消除
迭代变量子集优化
Keywords
Wood tensile strength
Near-infrared spectroscopy
Model population analysis
Monte Carlo uninformative variable elimination
Iterative variable subset optimization
分类号
O657.33 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
木材顺纹抗拉强度试件的数控加工技术
被引量：
3
2
作者
张占宽
程放
李小群
机构
中国林科院木材工业研究所
出处
《木材加工机械》
2004年第1期12-15,共4页
文摘
主要介绍了木材顺纹抗拉强度试件的数控铣床加工技术,指出数控加工技术在木材加工行业的广泛应用已成为必然的发展趋势,它将会大大提高木材加工机械的自动化水平和生产率,有利于实现木材制品的辅助设计和辅助制造(CAD/CAM),便于加工复杂的工件。
关键词
木材
顺纹
抗拉强度
试件
数控铣床
数控加工技术
木材
制品
CAD/CAM
Keywords
wood
tensile strength
numerical control
processing
分类号
TS652 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
木材抗拉强度的近红外光谱MC-UVE-IVSO建模方法
蒋大鹏
高礼彬
陈金浩
张怡卓
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
木材顺纹抗拉强度试件的数控加工技术
张占宽
程放
李小群
《木材加工机械》
2004
3
下载PDF
职称材料
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