基于人工蜂群算法优化SVM的NIR杉木弹性模量预测 被引量：8

1

作者 陈芳 程献宝 +1 位作者 黄安民 王学顺 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期161-168,共8页

【目的】利用近红外光谱分析技术,提出一种基于人工蜂群算法优化支持向量机(ABC-SVM)的木材弹性模量预测模型,为木材弹性模量无损预测提供科学参考。【方法】以294个杉木样本为试验材料,采用常规力学方法测量样本弹性模量,采集样本近红... 【目的】利用近红外光谱分析技术,提出一种基于人工蜂群算法优化支持向量机(ABC-SVM)的木材弹性模量预测模型,为木材弹性模量无损预测提供科学参考。【方法】以294个杉木样本为试验材料,采用常规力学方法测量样本弹性模量,采集样本近红外漫反射光谱,选择350~2500 nm光谱段,对原始数据进行15步指数平滑和一阶导数预处理,并利用主成分分析降维处理后的数据,建立偏最小二乘回归(PLS)模型、支持向量机回归(SVR)模型和人工蜂群算法优化支持向量机(ABC-SVM)模型预测杉木弹性模量,采用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和平均绝对误差(MAE)对所建模型进行对比分析。【结果】PLS模型的R2为0.726700、RMSE为6.7449、MAPE为0.0635、MAE为5.0656;SVR模型的R2为0.935305、RMSE为3.5281、MAPE为0.0237、MAE为1.8409;将人工蜂群算法用于SVM参数寻优,获得的最优参数c=5.67051、g=0.03125,ABC-SVM模型的R2为0.935371、RMSE为3.5260、MAPE为0.0237、MAE为1.8400。3种模型均可对杉木弹性模量进行有效预测。【结论】1)根据决定系数(R2),SVR和ABC-SVM模型的预测性能优于PLS模型,ABC-SVM模型的预测性能最佳;2)根据均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和平均绝对误差(MAE),3种模型的MAPE均在可接受范围内,ABC-SVM模型关于误差的各项指标均最小,基于ABC-SVM模型预测杉木弹性模量高效、科学。 展开更多

关键词 近红外光谱 弹性模量 支持向量机 人工蜂群算法

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近红外光谱法测定涂料稀释剂中苯系物含量 被引量：5

2

作者 陈纪文 陈满英 +3 位作者 陈侣平 沈宏林 冯艳 黎军 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1846-1851,共6页

建立使用近红外光谱法（ NIR）快速测定溶剂型木器涂料稀释剂中甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯等苯系物含量方法。收集涂料稀释剂样品，使用气相色谱法（ GC）测定苯系物含量，并采集其近红外光谱信息，采用偏最小二乘法（ P... 建立使用近红外光谱法（ NIR）快速测定溶剂型木器涂料稀释剂中甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯等苯系物含量方法。收集涂料稀释剂样品，使用气相色谱法（ GC）测定苯系物含量，并采集其近红外光谱信息，采用偏最小二乘法（ PLS ）建立NIR光谱与苯系物含量的线性关系模型。苯系物校正均方差（ RM-SEC）在（0．47~1．40）%之间、相关系数（R2）在0．956~0．988之间；预测均方差（RMSEP）在（0．73~2．32）%之间、相关系数（ R2）在0．951~0．986之间。 NIR模型预测效果良好，定量方法快速、简单、准确，可在检测涂料的有毒有害物质中推广应用。 展开更多

关键词 近红外光谱(nir) 偏最小二乘法(PLS) 稀释剂 苯系物

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近红外一致性检验模型快速鉴别盐酸雷尼替丁胶囊 被引量：3

3

作者 李杨 《药品评价》 CAS 2017年第20期52-53,61,共3页

目的:利用近红外光谱法快速鉴别盐酸雷尼替丁胶囊的真伪。方法:以全国不同企业生产的盐酸雷尼替丁胶囊为分析对象,用光纤探头测定近红外反射光谱,光谱预处理方法为一阶导数和矢量归一化法,谱段范围为12000~4000cm^(-1)。结果:模型能够... 目的:利用近红外光谱法快速鉴别盐酸雷尼替丁胶囊的真伪。方法:以全国不同企业生产的盐酸雷尼替丁胶囊为分析对象,用光纤探头测定近红外反射光谱,光谱预处理方法为一阶导数和矢量归一化法,谱段范围为12000~4000cm^(-1)。结果:模型能够准确鉴别盐酸雷尼替丁胶囊的真伪并区分出不同的生产厂家。结论:所建立的方法可以作为快速鉴别不同厂家生产的雷尼替丁胶囊的参考。 展开更多

关键词 近红外光谱法 雷尼替丁胶囊 一致性检验模型

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近红外一致性检验模型快速鉴别苯妥英钠片 被引量：1

4

作者 李连杰 李杨 +2 位作者 黄德友 刘娟 蒋登高 《海峡药学》 2014年第5期51-52,共2页

目的：利用近红外光谱法快速鉴别苯妥英钠片的真伪。方法以全国不同企业生产的苯妥英钠片为分析对象，用光纤探头测定近红外反射光谱，光谱预处理方法为一阶导数和矢量归一化法，谱段范围为9000～7500cm -1、6900～5600cm -1和5000～425... 目的：利用近红外光谱法快速鉴别苯妥英钠片的真伪。方法以全国不同企业生产的苯妥英钠片为分析对象，用光纤探头测定近红外反射光谱，光谱预处理方法为一阶导数和矢量归一化法，谱段范围为9000～7500cm -1、6900～5600cm -1和5000～4250cm -1。结果模型能准确鉴别苯妥英钠片并区分不同的生产厂家。结论所建立的方法可以为快速鉴别不同厂家生产的苯妥英钠片提供参考。 展开更多

关键词 近红外光谱法 苯妥英钠片 一致性检验模型

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柑橘品质的近红外光谱无损检测 被引量：22

5

作者 袁雷 刘辉军 +1 位作者 余桂英 郑颖君 《光谱实验室》 CAS CSCD 2006年第4期820-822,共3页

选择不同谱区范围的近红外光谱,利用偏最小二乘法对柑橘中总酸、总糖和维生素三种组分建立数学预测模型并进行优化,三种组分的化学值与近红外预测值的相关决定系数分别为:总酸r2=0.959,总糖r2=0.970和维生素Cr2=0.973,所建模型具有实际... 选择不同谱区范围的近红外光谱,利用偏最小二乘法对柑橘中总酸、总糖和维生素三种组分建立数学预测模型并进行优化,三种组分的化学值与近红外预测值的相关决定系数分别为:总酸r2=0.959,总糖r2=0.970和维生素Cr2=0.973,所建模型具有实际应用价值。 展开更多

关键词 近红外光谱 柑橘 总酸 总糖 维生素C

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近红外光谱技术在甘蔗制糖产业中的应用研究进展 被引量：9

6

作者 李暄 干宁军 +7 位作者 温韬 曹轶群 段玉林 华艳 覃国新 谭凯燕 黄智玉 蒋才斌 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2023-2026,共4页

主要介绍近红外光谱技术在国内外的研究进展和应用进展。详细的概述了近红外光谱技术在国内外甘蔗制糖产业中的应用研究进展。近红外光谱技术在国外甘蔗制糖产业中已经形成一定的规模和标准。国内近红外光谱技术在甘蔗制糖产业中的研究... 主要介绍近红外光谱技术在国内外的研究进展和应用进展。详细的概述了近红外光谱技术在国内外甘蔗制糖产业中的应用研究进展。近红外光谱技术在国外甘蔗制糖产业中已经形成一定的规模和标准。国内近红外光谱技术在甘蔗制糖产业中的研究发展迅速,备受关注。根据国内外研究发展现状,展望了国内近红外光谱技术在甘蔗制糖产业中的应用前景和发展趋势。 展开更多

关键词 近红外光谱(nir) 甘蔗 制糖

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基于改进极限学习机的光谱定量建模方法 被引量：6

7

作者 周美灵 郑德智 +1 位作者 娄格 刘峥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1208-1215,共8页

依据近红外光谱(NIR)产生原理,提出了粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)算法,运用于小样本氨水浓度定量分析。通过优化极限学习机(ELM)隐藏节点参数,解决了极限学习机由于输入权值和隐含层偏差随机产生的建模结果具有随机性的问题,提高了... 依据近红外光谱(NIR)产生原理,提出了粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)算法,运用于小样本氨水浓度定量分析。通过优化极限学习机(ELM)隐藏节点参数,解决了极限学习机由于输入权值和隐含层偏差随机产生的建模结果具有随机性的问题,提高了预测模型的稳定性、精确度和泛化性能。经实验验证,优化后的PSO-ELM相比ELM,模型预测集均方根误差由0.01166减小至0.00322,预测集相关系数由0.9951提高至0.9979。将优化后的模型预测结果与支持向量机(SVM)、BP神经网络算法等传统方法的建模结果进行对比,优化后的PSO-ELM算法具有较高的精确度和良好的泛化性能,模型预测效果优于传统的定量回归分析算法。 展开更多

关键词 近红外光谱(nir) 定量分析 小样本 极限学习机(ELM) 粒子群优化(PSO)算法

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基于近红外光谱的茶叶成分检测仪的软件研制 被引量：6

8

作者 吕进 赵鑫祥 +2 位作者 刘辉军 施秧 张建庭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2411-2416,共6页

本文介绍了滤光片型近红外光谱茶叶成分分析系统的应用软件研制。软件具有光谱采集、数字信号处理、光谱预处理、模型定标、样品预测和系统自检等功能,并集成了对连续光谱的遗传算法、变量标准化及去势处理算法,以确定检测对象主成分的... 本文介绍了滤光片型近红外光谱茶叶成分分析系统的应用软件研制。软件具有光谱采集、数字信号处理、光谱预处理、模型定标、样品预测和系统自检等功能,并集成了对连续光谱的遗传算法、变量标准化及去势处理算法,以确定检测对象主成分的特征波长,为仪器的光源和分光系统的设计提供依据,以增强仪器的可扩展性及检测精度。采用多元线性回归建立了茶多酚、氨基酸、水分、咖啡碱等四种成分的定量分析模型,实现了基于近红外光谱技术的茶叶主要成分的快速无损检测。 展开更多

关键词 近红外光谱 专用软件开发 VISUAL C++6.0 茶叶成分分析

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内蒙古草原拜仁达坝矿区地表土壤的X射线衍射和近红外光谱分析 被引量：5

9

作者 罗松英 曹建劲 吴政权 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2268-2272,共5页

在内蒙古草原拜仁达坝矿区上部的地表覆盖层中均匀采集土壤样品,用X射线衍射和近红外光谱技术对样品进行分析测试,旨在探讨草原矿区土壤成分来源及其与地下岩体的关系。结果表明,该土壤样品主要由石英、石墨、碳酸盐、角闪石、云母、绿... 在内蒙古草原拜仁达坝矿区上部的地表覆盖层中均匀采集土壤样品,用X射线衍射和近红外光谱技术对样品进行分析测试,旨在探讨草原矿区土壤成分来源及其与地下岩体的关系。结果表明,该土壤样品主要由石英、石墨、碳酸盐、角闪石、云母、绿泥石、蒙脱石、伊利石、块磷铝矿、硬水铝石、蓝铜矿、赤铁矿等组成,说明了地表土壤成分不仅来源于地表岩体风化产物,与地下岩体及其围岩蚀变作用更加密切相关。土壤中所含蓝铜矿和赤铁矿主要来源于矿体氧化带,可作为找矿标志;蚀变矿物组合主要为绿泥石-伊利石-蒙脱石,推测该区域大致经历了钾化→硅化、碳酸盐化→绢云英岩化→泥化的蚀变过程。通过分析蚀变矿物组合,可以还原围岩蚀变及物理风化过程,为深部找矿以及矿床成因研究提供了重要的参考信息,提高了找矿的成功率。X射线衍射和近红外光谱技术用于矿物、矿床研究方面,有着经济、快速的特点,能很好的鉴定矿区地表土壤中的矿物成分。尤其是近红外光谱分析技术对样品要求低,可以对样品进行快速批量的分析,具有其独特的优越性。随着近红外技术的发展,其在地质领域中将有越来越广泛的应用,并且能在找矿勘探中发挥重要的作用。 展开更多

关键词 拜仁达坝矿区 蚀变矿物 近红外光谱 X射线衍射 土壤

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油脂酸价近红外光谱检测PLS建模方法研究 被引量：4

10

作者 朱秀超 王立琦 《信息技术》 2009年第12期33-35,共3页

将目前广泛流行的近红外光谱分析技术应用于食用油脂酸价的检测。由于近红外光谱分析是一种间接检测方法,需要先利用校正集样本建立统计模型,然后再利用模型来预测未知样品性质,因此建立准确可靠的模型是近红外光谱分析的关键。详细介... 将目前广泛流行的近红外光谱分析技术应用于食用油脂酸价的检测。由于近红外光谱分析是一种间接检测方法,需要先利用校正集样本建立统计模型,然后再利用模型来预测未知样品性质,因此建立准确可靠的模型是近红外光谱分析的关键。详细介绍了偏最小二乘(PLS)回归的基本思想和建模方法。为使建立的校正模型更稳健,还研究了光谱波段选择。通过间隔偏最小二乘回归波段选择法进行特征波段提取,对提取的特征波段和全谱分别进行偏最小二乘回归建模,对比分析以说明波段选择的必要性。 展开更多

关键词 油脂酸价检测 近红外光谱分析 波段选择 偏最小二乘回归 间隔偏最小二乘

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基于射频通信的近红外智能光谱检测系统设计 被引量：3

11

作者 雷勇 闫晓剑 《无线电通信技术》 2020年第3期366-370,共5页

针对传统物质检测的实际情况,结合近红外光谱分析与无线通信技术,提出了一种以2.4 GHz射频技术和GPRS通信技术为核心的近红外智能光谱检测系统设计方案。该系统以多无线通信协议的STM32WB55微控制器为核心,采用2.4 GHz射频通信技术进行... 针对传统物质检测的实际情况,结合近红外光谱分析与无线通信技术,提出了一种以2.4 GHz射频技术和GPRS通信技术为核心的近红外智能光谱检测系统设计方案。该系统以多无线通信协议的STM32WB55微控制器为核心,采用2.4 GHz射频通信技术进行近距离数据传输,通过GPRS移动通信网络进行数据远距离传输和系统的控制。最后通过实验表明,该检测系统具有结构简单、易于扩展、高可靠性及灵敏度高等特点,特别适合于水果、农产品等的无损检测和监测,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 近红外光谱 无线通信 STM32 检测系统

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近红外分析技术在汽油调合中的应用 被引量：3

12

作者 王鑫民 佟新宇 《自动化与仪表》 北大核心 2010年第5期56-59,共4页

近红外光谱分析是一种用于各种碳氢有机物组成和性质指标分析的重要检测技术。从近红外分析基本原理出发,分别介绍了近红外光谱的获取、传输、预处理、检测和分析技术的各种应用技术,探讨了定性和定量分析所涉及的各种分析、建模的步骤... 近红外光谱分析是一种用于各种碳氢有机物组成和性质指标分析的重要检测技术。从近红外分析基本原理出发,分别介绍了近红外光谱的获取、传输、预处理、检测和分析技术的各种应用技术,探讨了定性和定量分析所涉及的各种分析、建模的步骤和方法,主要针对近红外光谱分析技术在汽油调合中的应用方法作了较为具体的说明。该技术已在炼化企业得到成功应用,并获得了明显的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 汽油调合 近红外光谱 校正模型 优化控制

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近红外光谱快速鉴别金水宝胶囊的真伪 被引量：2

13

作者 王仕平 刘卿 +1 位作者 刘惠民 邓国泉 《中国药事》 CAS 2013年第11期1140-1142,共3页

目的 利用近红外光谱快速鉴别金水宝胶囊的真伪.方法 在12000～4000 cm-1波段范围内对金水宝胶囊进行全谱扫描,并对图谱进行一阶倒数和矢量归一化处理.结果 正品金水宝胶囊与伪品金水宝胶囊的近红外光谱在7317～6927.5 cm-1、6738.5～64... 目的 利用近红外光谱快速鉴别金水宝胶囊的真伪.方法 在12000～4000 cm-1波段范围内对金水宝胶囊进行全谱扫描,并对图谱进行一阶倒数和矢量归一化处理.结果 正品金水宝胶囊与伪品金水宝胶囊的近红外光谱在7317～6927.5 cm-1、6738.5～6476.2 cm-1、5859～5523.4 cm-1范围内存在区别.结论 本方法简单、快速、准确,可应用于金水宝胶囊的日常监督打假. 展开更多

关键词 近红外光谱 金水宝胶囊 鉴别

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近红外光谱结合线性非负回归测定梗丝掺配比例 被引量：2

14

作者 刘静 胡建西 +2 位作者 杨芳芳 高辉 杨盼盼 《食品与机械》 北大核心 2021年第11期188-192,共5页

目的:建立成品烟丝中梗丝含量的近红外光谱快速测定方法。方法:以掺配不同比例梗丝(5%,8%,11%,14%)的成品烟丝为试验对象,分别采集纯梗丝、纯叶丝及掺配不同比例梗丝烟丝样品的近红外光谱信息,采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)识别... 目的:建立成品烟丝中梗丝含量的近红外光谱快速测定方法。方法:以掺配不同比例梗丝(5%,8%,11%,14%)的成品烟丝为试验对象,分别采集纯梗丝、纯叶丝及掺配不同比例梗丝烟丝样品的近红外光谱信息,采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)识别上述3类样品近红外光谱信息的整体差异性。利用方差光谱、变量重要性投影(VIP)特征光谱及全光谱分别建立了不同比例梗丝样品的线性非负性回归模型,并对预测模型的准确性和稳定性进行评价。结果:①OPLS-DA模式识别分析表明,3类样品的近红外光谱整体信息存在较大差异性。②基于VIP值大于1,筛选出光谱波数范围为:4000~4165,4582~4609,4612~5264 cm^(-1)。方差较大的波长范围:4000~6100,6900~7500 cm^(-1)。③方差光谱筛选波长变量建立的预测模型准确性和稳定性均优于VIP算法和全波长变量。结论:近红外光谱结合线性非负回归系数回归法快速测定成品烟丝中梗丝含量的方法具有较好的稳定性和准确性。 展开更多

关键词 梗丝 掺配 近红外 线性非负回归系数回归

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icPL-ANN近红外光谱分析方法在航空燃料中的应用研究

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作者 邢志娜 王菊香 +1 位作者 瞿军 刘洁 《分析试验室》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期971-974,共4页

以航空燃料的闪点预测为例,针对数据分布分散不连续,与光谱信息的线性关联偏弱的情况,提出一种将波段间隔组合与线性-人工神经网络(icPLANN)相结合的近红外光谱定量分析方法。该方法利用分段建模考核进行波段优选,最大程度地提取了有效... 以航空燃料的闪点预测为例,针对数据分布分散不连续,与光谱信息的线性关联偏弱的情况,提出一种将波段间隔组合与线性-人工神经网络(icPLANN)相结合的近红外光谱定量分析方法。该方法利用分段建模考核进行波段优选,最大程度地提取了有效信息,并结合PL-ANN方法建立了近红外光谱定量分析模型。最终把预测结果与间隔组合偏最小二乘法(icPLS)的实验结果进行了对比。结果表明,间隔组合PL-ANN模型的校正标准偏差(SEC)为0.75,预测标准偏差(SEP)为0.86,而间隔组合偏最小二乘法SEC为1.48,SEP为1.08,因此前一种方法的预测精度更高,预测决定系数(Rp2)能达到0.8971。可见,针对分散不连续数据与近红外光谱的复共线性影响预测模型准确度和稳定性的问题,间隔组合PL-ANN方法是一种有效的近红外光谱定量方法。 展开更多

关键词 间隔组合线性神经网络(ic PL-ANN)法 近红外光谱(nir) 波长优选

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基于经验模态分解的近红外光谱预处理方法 被引量：19

16

作者 蔡剑华 王先春 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期267-271,共5页

针对微分法在有效消除光谱背景和基线漂移的同时会增加光谱噪声的问题,把最新发展的经验模态分解方法(EMD)引入到近红外光谱处理中来,以烟草的一阶导数近红外(NIR)光谱为研究对象,探讨经验模态分解在近红外光谱预处理中的应用,并与小波... 针对微分法在有效消除光谱背景和基线漂移的同时会增加光谱噪声的问题,把最新发展的经验模态分解方法(EMD)引入到近红外光谱处理中来,以烟草的一阶导数近红外(NIR)光谱为研究对象,探讨经验模态分解在近红外光谱预处理中的应用,并与小波变换消噪效果进行了对比分析。结果表明,用基于经验模态分解去噪后的光谱进行分析,预测集的决定系数r2由去噪前的0.9705提高到0.9832,均方根误差(RMSEP)由去噪前的0.5606降为0.3310,比基于小波变换的分析结果略高。因此,经验模态分解方法对消除光谱的噪声是有效的,有效地提高了光谱的分析精度和模型的稳定,为近红外光谱预处理提供了一种新方法。 展开更多

关键词 光谱学 近红外光谱预处理 经验模态分解

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