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基于高光谱成像技术的伊犁绢蒿荒漠草地主要植物识别参数的筛选 被引量:13
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作者 韩万强 靳瑰丽 +4 位作者 岳永寰 王惠宁 刘文昊 马健 雷亚欣 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1153-1163,共11页
为获得伊犁绢蒿荒漠草地主要植物最佳识别参数,本研究利用SOC710 VP成像光谱仪于4月采集群落影像,以伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和裸地为识别对象,基于光谱学... 为获得伊犁绢蒿荒漠草地主要植物最佳识别参数,本研究利用SOC710 VP成像光谱仪于4月采集群落影像,以伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和裸地为识别对象,基于光谱学响应与峰谷特性选取8个位置参数、2个面积参数、4个植被指数,按照显著性差异从小到大逐一筛选敏感参数,并使用Fisher判别分析进行精度验证。结果表明:4种识别对象的反射率大小在可见光和近红外波段表现出不同的特征;用筛选出的红谷位置、红边位置、红谷幅值、蓝边面积、NDVI1、RVI1和RVI2进行判别,精度分别为伊犁绢蒿91.11%、角果藜80.56%、叉毛蓬91.11%、裸地100%,总精度为92.13%。本试验筛选出的识别参数建立判别模型可为进一步对群落影像进行物种定量分类提供依据。 展开更多
关键词 草地植物 光谱特征 识别参数 筛选 FISHER判别
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基于近红外光谱的核桃仁蛋白质含量检测分析 被引量:11
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作者 马文强 张漫 +1 位作者 李忠新 杨莉玲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期407-411,共5页
为了实现核桃仁蛋白质的快速无损检测,采用近红外光谱技术,建立了核桃仁蛋白质含量预测模型,并对近红外光谱波段筛选方法进行了研究。首先针对3种不同粒度核桃仁样本,采集了1 040~2 560 nm范围全波段信息,采用多元散射校正法和标准正态... 为了实现核桃仁蛋白质的快速无损检测,采用近红外光谱技术,建立了核桃仁蛋白质含量预测模型,并对近红外光谱波段筛选方法进行了研究。首先针对3种不同粒度核桃仁样本,采集了1 040~2 560 nm范围全波段信息,采用多元散射校正法和标准正态化方法对原始光谱进行了预处理。然后,采用间隔偏最小二乘算法筛选了光谱特征波段,并建立了全波段和特征波段下核桃仁蛋白质含量偏最小二乘算法预测模型。通过对不同粒度核桃仁样本近红外光谱分析表明,核桃仁粒度大小对核桃仁蛋白质含量预测效果并无显著影响。采用间隔偏最小二乘算法的波段筛选,核桃整仁样本验证集的均方根误差和相关系数分别为0.021和0.913,表明该方法能够优化模型质量并降低模型复杂度。 展开更多
关键词 核桃仁 蛋白质含量 近红外光谱技术 光谱筛选 间隔偏最小二乘算法
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星载空间外差光谱仪探测器筛选测试方法 被引量:7
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作者 金伟 陈迪虎 +2 位作者 李志伟 施海亮 洪津 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期127-133,共7页
提出了一种有利于空间外差光谱仪光谱复原的探测器筛选方法。通过仿真分析确定了影响空间外差光谱仪光谱复原的探测器响应参数,针对这些参数设计了相应的探测器筛选方法。利用设计的探测器筛选装置进行了探测器筛选实验,对实验数据进行... 提出了一种有利于空间外差光谱仪光谱复原的探测器筛选方法。通过仿真分析确定了影响空间外差光谱仪光谱复原的探测器响应参数,针对这些参数设计了相应的探测器筛选方法。利用设计的探测器筛选装置进行了探测器筛选实验,对实验数据进行处理和分析,从备选探测器中选取了最优性能的探测器。筛选测试后的探测器已经应用于星载空间外差光谱仪,并通过了一系列实验考核。 展开更多
关键词 测量 空间外差 面阵探测器 光谱复原 筛选测试 航天
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新型无损检测技术对林木种子活力筛选及资源保护的应用
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作者 古戈 刘畅 +3 位作者 孔令蝶 黄梦莎 李云 王若涵 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2024年第3期126-132,143,共8页
为提升林木种子资源质量,拯救濒危植物,提高苗木成活率和保存率,选育优良品种和保护资源多样性,围绕林木种子活力筛选展开研究。重点针对基于光学特性包括红外热成像、多光谱成像、近红外光谱等新兴光谱成像,以及基于非光学特性包括电... 为提升林木种子资源质量,拯救濒危植物,提高苗木成活率和保存率,选育优良品种和保护资源多样性,围绕林木种子活力筛选展开研究。重点针对基于光学特性包括红外热成像、多光谱成像、近红外光谱等新兴光谱成像,以及基于非光学特性包括电子鼻、机器视觉等无损检测技术进行原理解析,阐述并分析不同检测技术的适用场景及优缺点。未来林木种子的新兴检测技术应面向林木资源种子的发展需求和应用场景,充分利用不同技术和算法的优势,朝着“多模态,跨尺度”方向发展,以期为中国林木资源的保护和利用提供技术支持。 展开更多
关键词 无损检测 种子活力 林木 种子 光谱成像 筛选保护
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基于sCARS的淮北平原土壤有机质含量高光谱建模
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作者 高迎凤 赵明松 +2 位作者 于芝琳 赵治东 王涛 《安徽师范大学学报(自然科学版)》 2024年第3期255-263,共9页
为确定淮北平原砂姜黑土土壤有机质(SOM)最佳反演模型,探寻最佳特征波长筛选方法,提高模型预测精度。利用原始光谱进行倒数对数(Log(1/R))、标准正态变量变换(SNV)、去包络线(CR)、一阶微分(FDR)处理,采用稳定竞争性自适应重加权算法(sC... 为确定淮北平原砂姜黑土土壤有机质(SOM)最佳反演模型,探寻最佳特征波长筛选方法,提高模型预测精度。利用原始光谱进行倒数对数(Log(1/R))、标准正态变量变换(SNV)、去包络线(CR)、一阶微分(FDR)处理,采用稳定竞争性自适应重加权算法(sCARS)筛选特征变量,对比分析竞争性自适应重加权算法(CARS)、相关系数法(|r|≥0.47)和显著性水平法(p≤0.01)所得结果,建立SOM含量的偏最小二乘(PLSR)模型,并对比精度差异。结果表明:(1)全波段范围内,SOM含量与原始光谱呈极显著负相关,与Log(1/R)光谱呈极显著正相关,与SNV光谱相关性明显增强。CR和FDR光谱与SOM含量呈不同程度的正负相关性。(2)对比全波段,CARS和sCARS算法能够有效去除光谱冗余信息,筛选得到特征波段数目仅占全波段的1%~5%。筛选后模型精度更高,相对分析误差(RPD)均大于1.8。(3)相比于CARS算法,sCARS算法具备更好的稳定性和精确性。筛选到的特征波段主要分布在800~850、1850~1900、2050~2500 nm区域。(4)Log(1/R)-sCARS模型精度最佳,建模集和预测集的决定系数(R2)分别提升了0.08和0.28,RPD值为3.05,对SOM含量预测极好。 展开更多
关键词 土壤有机质 砂姜黑土 光谱变换 sCARS筛选 偏最小二乘模型
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基于近、中红外光谱的热毒宁注射液制剂过程投料和二次热处理工序快速检测方法研究 被引量:3
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作者 童枫 徐芳芳 +4 位作者 张欣 李执栋 吴云 章晨峰 王振中 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2022年第21期6706-6715,共10页
目的应用近红外光谱(near-infrared reflectance spectroscopy,NIRS)与中红外光谱(mid-infrared reflectance spectroscopy,MIRS)技术,对热毒宁注射液(Reduning Injection,RI)制剂过程的投料和二次热处理工序中6种质控指标进行快速检测... 目的应用近红外光谱(near-infrared reflectance spectroscopy,NIRS)与中红外光谱(mid-infrared reflectance spectroscopy,MIRS)技术,对热毒宁注射液(Reduning Injection,RI)制剂过程的投料和二次热处理工序中6种质控指标进行快速检测,提高制剂过程的质量控制水平。方法利用NIRS透射技术与MIRS衰减全反射技术,结合偏最小二乘法(partial least squares,PLS),经过光谱预处理方法的优选以及波段筛选,分别建立绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、栀子苷、断氧化马钱子苷和固含量的快速预测模型,以校正集相关系数(rcal)、验证集相关系数(rpre)、校正均方根误差(root mean square error of calibration,RMSEC)、交叉验证均方根误差(root mean square error of cross validation,RMSECV)、预测相对误差(relative standard error of prediction,RSEP)为评价指标,评价模型性能。结果NIRS预测模型的6个质控指标的RMSEC和RMSECV均小于0.3,RSEP小于4.0%;MIRS预测模型的6个质控指标的RMSEC和RMSECV均小于0.4,RSEP均小于5.0%,建立的PLS模型具有模型性能好、预测精度高的优点。结论NIRS及MIRS分析技术,均可用于RI投料和二次热处理工序中6种质控指标的快速检测,模型RSEP在5%以内,方法操作简单,结果可靠。 展开更多
关键词 近红外光谱 中红外光谱 热毒宁注射液 制剂过程 光谱预处理 波段筛选 偏最小二乘法 绿原酸 新绿原酸 隐绿原酸 栀子苷 断氧化马钱子苷 固含量
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Synthesis, characterization and biocidal properties of platinum metal complexes derived from 2,6-diacetylpyridine (bis thiosemicarbazone)
7
作者 Monika Tyagi Sulekh Chandra 《Open Journal of Inorganic Chemistry》 2012年第3期41-48,共8页
The coordination compounds of PdII, PtII, RhIII and IrIII metal ions with a Schiff base ligand (L) i.e. 2,6- diacetylpyridine bis(thiosemicarbazone) have been synthesized and characterized by elemental analyses, molar... The coordination compounds of PdII, PtII, RhIII and IrIII metal ions with a Schiff base ligand (L) i.e. 2,6- diacetylpyridine bis(thiosemicarbazone) have been synthesized and characterized by elemental analyses, molar conductance, magnetic susceptibility measurements, IR, NMR and electronic spectral studies. On the basis of molar conductance and elemental analyses the complexes were found to have composition [M(L)]Cl2 and [M’(L)Cl]Cl2, where M = Pd(II), Pt(II) and M’ = Rh(III), Ir(III). The spectral studies reveal that the complexes possess monomeric composition. Complexes of PdII and PtII were found to have four coordinated square planar geometry whereas the complexes of RhIII and IrIII posses six coordinated octahedral geometry. The ligand field parameters were calculated using various energy level diagrams. In vitro synthesized compounds and metal salts have been tested against some species of plant pathogenic fungi and bacteria in order to assess their antimicrobial properties. 展开更多
关键词 SCHIFF Base PLATINUM Metal COMPLEXES spectral Studies Biological screening
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Screening Effect in Isotropic Gaussian Processes
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作者 Jing Yu BAO Fei YE Ying YANG 《Acta Mathematica Sinica,English Series》 SCIE CSCD 2020年第5期512-534,共23页
The screening effect is the phenomenon that optimal linear prediction of a spatial process on an unobserved location mostly depends on nearby observations.That is,the optimal predictor based on just nearby observation... The screening effect is the phenomenon that optimal linear prediction of a spatial process on an unobserved location mostly depends on nearby observations.That is,the optimal predictor based on just nearby observations yields a good approximation of which based on the whole large dataset.However,the approximation does not always perform well since the screening effect may not hold in all situations.To determine when the screening effect holds is an important issue in spatial statistics.This paper provides some sufficient conditions for ensuring an asymptotic screening effect in Rd based on the spectral density of the underlying isotropic Gaussian process and the geometries of nearby observations.These results apply to isotropic processes with an arbitrary degree of differentiability.Assuming we are predicting at origin,the conditions are(1)the spectral density is nearly a constant in balls of finite radius far from the origin,(2)the positions of nearby observations do not fall on a curve with non-zero intercept whose degree is less or equal to the order of mean square differentiability of the process.These conditions are easy to verify in practice.Convergence rates of the asymptotic screening effect are also obtained.These rates depend on the rate of decrease of the spectral density.Simulation studies on the screening effect for finite samples are also provided. 展开更多
关键词 SPATIAL STATISTICS spectral analysis KRIGING screening effect
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头颅彩色多普勒成像在高危儿神经监测中的评估作用
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作者 袁宇峰 熊俊鹏 +4 位作者 翁诗瑶 谢芸芸 洪燕 罗秀 邹时朴 《南昌大学学报(医学版)》 2022年第4期29-34,共6页
目的验证大脑前、中动脉血流频谱和阻力指数(RI)在高危儿神经监测中的作用。方法选取在高危儿门诊就诊的有高危因素婴儿(研究组)和无高危因素婴儿(对照组),其中,0~3月龄研究组74例,对照组78例;>3~6月龄研究组和对照组均为46例。所有... 目的验证大脑前、中动脉血流频谱和阻力指数(RI)在高危儿神经监测中的作用。方法选取在高危儿门诊就诊的有高危因素婴儿(研究组)和无高危因素婴儿(对照组),其中,0~3月龄研究组74例,对照组78例;>3~6月龄研究组和对照组均为46例。所有研究对象均行头颅彩色多普勒超声常规扫描和频谱多普勒扫描检查,测量大脑前动脉和中动脉的收缩期峰值速度(PSV)和RI值,同时进行20项神经运动检查和发育筛查。结果0~3月龄大脑前动脉PSV值研究组低于对照组、RI值研究组高于对照组(P<0.05),大脑中动脉PSV值和RI值研究组均高于对照组(P<0.05);20项神经运动测试结果研究组异常率(69%)高于对照组(46%)(P<0.05)。>3~6月龄大脑前动脉及大脑中动脉PSV及RI研究组均低于对照组(P<0.05);20项神经运动测试结果研究组异常率(67%)高于对照组(24%)(P<0.05),发育筛查结果研究组异常率(78%)高于对照组(30%)(P<0.05)。结论在0~3月龄的高危儿神经发育监测中,大脑前动脉PSV与神经发育监测结果有一定关联性;在>3~6月龄的高危儿神经监测中大脑前动脉及大脑中动脉PSV及RI均有参考意义。 展开更多
关键词 高危儿 频谱多普勒 收缩期峰值速度 阻力指数 发育筛查 20项神经运动检查
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基于CARS算法的不同类型土壤有机质高光谱预测 被引量:48
10
作者 唐海涛 孟祥添 +6 位作者 苏循新 马涛 刘焕军 鲍依临 张美薇 张新乐 霍海志 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期105-113,F0004,共10页
不同土壤类型的理化性质和光谱性质存在差异,以往研究多以高光谱反射率或光谱吸收特征建立模型,输入变量类型结构单一,往往导致土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)预测模型的精度不高。为提高SOM高光谱预测模型精度,该研究以黑龙江省... 不同土壤类型的理化性质和光谱性质存在差异,以往研究多以高光谱反射率或光谱吸收特征建立模型,输入变量类型结构单一,往往导致土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)预测模型的精度不高。为提高SOM高光谱预测模型精度,该研究以黑龙江省海伦市为研究区,将不同类型土壤分别以竞争自适应重加权采样(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)筛选的特征波段、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据和光谱指数作为输入变量,结合随机森林(Random Forest,RF)算法建立SOM预测模型。结果表明:1)通过CARS算法筛选后,各土壤类型特征波段压缩至全波段数目的16%以下,在很大程度上降低土壤高光谱变量维度和计算复杂程度,从而提高了模型的预测能力,说明CARS算法在提取特征关键波段变量、优化模型结构方面起到重要作用;2)不同类型土壤的SOM预测精度存在差异,沼泽土的预测精度最高为0.768,性能与四分位间隔距离的比率(Ratio of Performance to InterQuartile distance,RPIQ)为3.568;黑土次之,草甸土的预测精度最低,仅0.674,RPIQ为1.848。3类土壤的RPIQ均达到1.8以上,模型具有较好的预测能力;3)局部回归预测精度最优,验证集的调整后决定系数为0.777,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为0.581%,模型验证RPIQ为2.689,模型稳定性高。该试验筛选的预测因子通过RF模型可实现SOM含量的快速预测,简化了传统复杂的程序,可为中尺度区域不同类型土壤的SOM预测提供依据,为输入量的选择提供参考。 展开更多
关键词 遥感 土壤 有机质 光谱指数 地形 特征波段筛选 随机森林
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基于相位一致性的红外多光谱影像波段间特征匹配 被引量:11
11
作者 钟佩珂 江万寿 +1 位作者 李金龙 刘晓波 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2020年第3期42-48,62,共8页
传统基于灰度的影像匹配方法难以适应红外多光谱影像波段间的非线性灰度差异。该文提出一种基于相位一致性的角点筛选与特征匹配方法。首先基于相位最大矩提取影像边缘图,并利用角点的结构属性进行稳定性判断和角点筛选;然后利用相位一... 传统基于灰度的影像匹配方法难以适应红外多光谱影像波段间的非线性灰度差异。该文提出一种基于相位一致性的角点筛选与特征匹配方法。首先基于相位最大矩提取影像边缘图,并利用角点的结构属性进行稳定性判断和角点筛选;然后利用相位一致性的幅值和方向信息构建特征描述符,并采用双向最近邻方法实现初始匹配;最后采用RANSAC算法剔除粗差,得到优化后的匹配结果。实验结果表明,该文提出的角点筛选算法能使匹配点中稳定角点的比例由37.9%提升至85.2%,将最大残差由2.765降到1.766,RMSE由0.854降到0.751。与HOPC模板匹配算法相比,该特征匹配算法能在保证匹配精度的同时,将效率提升了3倍。 展开更多
关键词 红外多光谱影像 波段匹配 相位一致性 角点筛选
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中药制剂指标性成分群辨识思路与方法解析 被引量:8
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作者 王灯节 刘廷 +5 位作者 狄留庆 李俊松 单进军 赵晓莉 康安 乔宏志 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2015年第23期3447-3454,共8页
中药制剂具有多成分、多靶点、多环节整体作用的特点,使得其制备工艺优化及质量标准体系构建困难,正确辨识中药制剂中与功效密切相关的主要活性成分群并以此构建中药制剂工艺、质量评价体系成为中药制剂工艺设计与质量控制亟待解决的关... 中药制剂具有多成分、多靶点、多环节整体作用的特点,使得其制备工艺优化及质量标准体系构建困难,正确辨识中药制剂中与功效密切相关的主要活性成分群并以此构建中药制剂工艺、质量评价体系成为中药制剂工艺设计与质量控制亟待解决的关键科学问题。较为全面地分析了谱-效相关、中药药动学、血清药物化学和血清药理学、整合效应关联性分析、计算机虚拟筛选以及敲入/敲除对比分析等研究方法的可行性,以期为中药制剂工艺与质量评价基于标志性活性成分群的辨识思路提供借鉴。 展开更多
关键词 指标性成分群 谱-效相关 药动学 血清药物化学 血清药理学 整合效应关联性分析 计算机虚拟筛选 敲入/敲除
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AI肺结节筛查系统结合能谱CT单能图像用于不同位置肺结节检测的效能研究 被引量:7
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作者 江桂莲 陈疆红 +2 位作者 胡志海 钟朝辉 王大为 《中国医疗设备》 2021年第5期103-107,共5页
本研究结合人工智能(Artificial Intelligence,AI)肺结节筛查系统与能谱CT单能图像技术,筛选适合AI系统获得最优肺结节检出率的最佳单能图像;同时评估AI系统对能谱CT单能图像不同位置结节检出的准确性。利用AI肺结节筛查系统分别对30例... 本研究结合人工智能(Artificial Intelligence,AI)肺结节筛查系统与能谱CT单能图像技术,筛选适合AI系统获得最优肺结节检出率的最佳单能图像;同时评估AI系统对能谱CT单能图像不同位置结节检出的准确性。利用AI肺结节筛查系统分别对30例胸部能谱CT不同单能量图像进行读片筛查,与“金标准”进行比对,计算敏感度、假阳性率和阳性预测值。AI肺结节筛查系统在70 keV图像中具有最高的结节检测敏感性。不同单能量图像中,肺内带、肺外带、气管血管树旁和胸膜下四个位置的肺结节检出敏感性无统计学差异;对不同位置肺结节,70 keV及以上组单能图像的检测敏感度显著高于低keV组。AI肺结节筛查系统结合能谱CT中70 keV单能图像能够获得较高检测敏感性;不同单能量图像中,结节位置对人工智能系统结节检出无显著影响。 展开更多
关键词 肺结节筛查 能谱CT 单能图像 肺癌早筛
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近红外光谱信息筛选在玛咖产地鉴别中的应用 被引量:7
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作者 王元忠 赵艳丽 +1 位作者 张霁 金航 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期394-400,共7页
食药植物玛咖富含多种营养成分,极具药用价值。采用近红外漫反射光谱,对采自秘鲁及云南共139份玛咖样品进行产地鉴别。采用多元信号校正结合二阶导数和Norris平滑预处理光谱,利用光谱标准偏差初步选择光谱波段(7 500~4 061cm^(-1)),结... 食药植物玛咖富含多种营养成分,极具药用价值。采用近红外漫反射光谱,对采自秘鲁及云南共139份玛咖样品进行产地鉴别。采用多元信号校正结合二阶导数和Norris平滑预处理光谱,利用光谱标准偏差初步选择光谱波段(7 500~4 061cm^(-1)),结合主成分-马氏距离(principal component analysis-mahalanobis distance,PCA-MD)筛选出适宜的主成分数为5。基于所筛选的光谱波段及主成分数,利用"模群迭代奇异样本诊断"方法剔除2个异常样品后,分别采用竞争自适应重加权法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、蒙特卡洛-无信息变量消除法(monte carlo-uninformative variable elimination,MC-UVE)、遗传算法(genetic algorithm,GA)和子窗口重排(subwindow permutation analysis,SPA)四种方法筛选光谱变量信息,利用模型集群分析(model population analysis,MPA)思想对所筛选的光谱变量信息进行评价。结果显示,RMSECV(SPA)>RMSECV(CARS)>RMSECV(MC-UVE)>RMSECV(GA),分别为2.14,2.05,2.02,1.98,光谱变量数分别为250,240,250和70。采用偏最小二乘判别分析法(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)对四种方法筛选的光谱变量建立判别模型,随机选择97份样品作为建模集,其余40份样品作为验证集。通过R2,RMSEC和RMSEP分析可知,R2:GA>MC-UVE>CARS>SPA,RMSEC和RMSEP:GA<MC-UVE<CARS<SPA,且GA,MC-UVE,CARS和SPA四种方法筛选的光谱信息所建立的产地判别模型预测正确率分别为95.0%,92.5%,90.0%和85.0%。四种方法筛选的光谱信息所建立的产地判别模型均具有较好的预测性能,其中GA法所筛选的光谱信息建立的判别模型更准确。该方法的建立旨在为中药材鉴别和品质评价奠定基础。 展开更多
关键词 玛咖 近红外光谱 鉴别 光谱信息筛选 模型集群分析
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内标元素强度筛选法在激光诱导击穿光谱定量分析土壤标样中铁钛锶的应用 被引量:7
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作者 赵书瑞 王华丽 卢孟柯 《冶金分析》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期33-37,共5页
利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术进行光谱定量分析时,由于实验条件不稳定造成的测量结果检出限高、测量精确度低的问题一直是一个亟待解决的难题。实验选取地质矿产部化探分析质量监控站的标准土壤样品为分析样品,以波长为1 064nm的Nd∶... 利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术进行光谱定量分析时,由于实验条件不稳定造成的测量结果检出限高、测量精确度低的问题一直是一个亟待解决的难题。实验选取地质矿产部化探分析质量监控站的标准土壤样品为分析样品,以波长为1 064nm的Nd∶YAG激光器为激发光源,脉冲重复频率1Hz,通过激光诱导击穿光谱实验装置采集土壤样品在420~440nm范围内的等离子体光谱图。采用以内标法为基础的数据平均处理和内标元素强度筛选法(即以选定的内标元素谱线强度为参考,进行数据筛选)处理数据分别分析了待测样品中的Fe、Ti和Sr元素的含量并进行了对比,利用内标元素强度筛选法测得Fe、Ti和Sr的质量分数分别为68.4mg/g、10 777μg/g和75.5μg/g,相对误差由平均法测得的10.60%、3.20%和8.57%降低为2.01%、0.21%和1.95%。说明内标元素强度筛选法处理数据可以减少数据处理量,简化数据处理过程并提高分析精度,尤其适用于激光能量输出不稳定、时间延迟较难控制的实验条件下的物质成分定量分析。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱(LIBS) 内标法 谱线相对强度 内标元素强度筛选法 土壤
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多元素LIBS分析的标准化交叉验证及其优化 被引量:6
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作者 钟奇秀 赵天卓 +5 位作者 李欣 连富强 肖红 聂树真 孙思宁 樊仲维 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期622-627,共6页
交叉验证是用于验证模型性能的一种统计分析方法,可避免由训练集与测试集重合引起的过拟合。进行交叉验证时通常使用交叉验证均方根误差(RMSECV)的均值来表征多元素的分析准确度。但对于激光诱导击穿光谱(LIBS)用于多元素分析的情况,发... 交叉验证是用于验证模型性能的一种统计分析方法,可避免由训练集与测试集重合引起的过拟合。进行交叉验证时通常使用交叉验证均方根误差(RMSECV)的均值来表征多元素的分析准确度。但对于激光诱导击穿光谱(LIBS)用于多元素分析的情况,发现各元素的RMSECV与其在样品中的浓度范围可近似用线性关系表述,由于不同元素在样品集中的浓度范围差异很大,不同元素之间的RMSECV差异较大,实验中C与Cr在样品集中的浓度范围差异为28.11倍,其RMSECV差异达到8.96倍。发现RMSECV均值对于个别元素过于灵敏,在数据优化过程中,可能导致其不能反映大多数元素的分析准确度变化趋势。为减小RMSECV均值对不同元素的灵敏度差异,更全面地表征多元素的分析准确度,提出了多元素的RMSECV标准化方法,即将各元素的RMSECV与该元素在样品集中的浓度范围相除,并引入标准化交叉验证均方根误差(SRMSECV)的概念。LIBS检测受测量条件波动(如激光脉冲能量、振动等)等不确定因素的影响,会引入异常光谱,并对分析准确度产生负面影响。为通过滤除异常光谱来提高多元素分析准确度,利用光谱面积筛选对光谱数据进行预处理,以同一样品下各张光谱的面积中位数为中心,选定某一光谱面积区间,舍弃该区间之外的光谱,并使用余下光谱用作定量分析。在此基础上,通过对0.5 Pa真空环境下的10块Ni基合金中的14种元素成分进行的多谱线内标法定量分析展开实验验证。标准化后各元素RMSECV的相对标准差(RSD)由68.7%减小至48.9%,元素间的RMSECV的最大差异由8.96倍降低至3.93倍,表明SRMSECV均值能够较全面表征多元素的分析准确度,从而有利于实现定标曲线的全自动优化。在优化面积筛选跨度下,各元素定标模型的决定系数(R2)均值与SRMSECV均值都得到一定程度的改善,证明光谱面积筛选对于提高多元素分析准确 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 标准化交叉验证 光谱面积筛选 多元素分析
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复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估方法研究 被引量:5
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作者 刘玉超 任慧龙 +2 位作者 孙枭雄 杨秋霞 赵质良 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期422-434,共13页
由于使命或功能要求的不同,有些船型具有复杂的舱室划分和结构,其节点的结构形式和数量众多,在设计分析过程中发现节点的应力集中和疲劳问题突出.因而,在对具有复杂舱室的船舶进行疲劳强度评估时,需要考虑的疲劳校核部位相应增多.针对... 由于使命或功能要求的不同,有些船型具有复杂的舱室划分和结构,其节点的结构形式和数量众多,在设计分析过程中发现节点的应力集中和疲劳问题突出.因而,在对具有复杂舱室的船舶进行疲劳强度评估时,需要考虑的疲劳校核部位相应增多.针对疲劳校核部位选取的问题,本次研究提出基于全船有限元基本网格节点进行疲劳节点筛选的方法.另外,本文以由上述筛选方法筛选出的船舶强框架结构位置处的热点为例,给出了该结构处圆弧过渡位置的4种细化方式;并参照中国船级社2015版《船体结构疲劳指南》,给出了复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估的整套方法. 展开更多
关键词 复杂舱室船舶 疲劳强度评估 谱分析方法 基本网格 热点筛选方法 强框架结构 细化方式
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重庆市南川区土壤锰元素遥感反演
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作者 徐天 李敬 刘振华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期69-75,共7页
土壤中的锰元素对植物生长起着重要作用,土壤锰含量过高或者缺少都将对植物产生不良影响,因此快速监测土壤中的锰含量尤为重要。目前利用遥感技术监测土壤锰含量的相关研究主要集中在利用土壤光谱估算土壤锰含量,而对于植被常年覆盖的... 土壤中的锰元素对植物生长起着重要作用,土壤锰含量过高或者缺少都将对植物产生不良影响,因此快速监测土壤中的锰含量尤为重要。目前利用遥感技术监测土壤锰含量的相关研究主要集中在利用土壤光谱估算土壤锰含量,而对于植被常年覆盖的南方地区,难以从卫星影像中获取土壤光谱。因此,引入植被光谱,探索植被覆盖区域土壤锰元素的快速监测方法。首先从Landsat 8影像中提取11种植被光谱指标,并运用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient)结合方差膨胀因子(VIF)筛选出最佳植被光谱指标;在此基础上,利用偏最小二乘回归(PLSR)、多元逐步回归(MSR)和BP神经网络(BPNN)算法构建最佳植被光谱指标与土壤锰元素之间的光谱响应模型,分析比较三个模型的估算效果从而确定最佳反演模型;最后,基于最佳反演模型进行土壤锰含量空间制图。以重庆市南川区为例,研究结果表明:3个植被光谱指标(比值植被指数,归一化植被指数和可见光大气阻抗植被指数)被确定为土壤锰元素最佳的光谱响应指标;BPNN光谱响应模型(R^(2)为0.78,RMSE为334.24,RPD为2.13)为土壤锰含量最佳反演模型,其土壤锰含量的制图精度(R^(2)为0.69,RMSE为567.64,RPD为1.30)。表明通过植被光谱指标反演土壤锰含量可行,该研究为区域尺度的土壤锰含量监测开拓了新思路。 展开更多
关键词 植被光谱指标 土壤锰元素 BPNN 光谱响应指标筛选 最佳反演模型
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基于多目标筛选堆叠回归的光谱反射率重建
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作者 李日浩 马媛 张伟峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2988-2992,共5页
物体的光谱反射率完全决定了其物体色,因此研究光谱反射率对于色彩信息要求较高的行业具有重大意义。直接获取光谱反射率需要精密且昂贵的设备,而通过建立模型,由低成本的数码相机等设备获取的RGB响应值去预测光谱反射率,可以大大降低... 物体的光谱反射率完全决定了其物体色,因此研究光谱反射率对于色彩信息要求较高的行业具有重大意义。直接获取光谱反射率需要精密且昂贵的设备,而通过建立模型,由低成本的数码相机等设备获取的RGB响应值去预测光谱反射率,可以大大降低成本。基于回归方法的光谱反射率重建算法受到广泛关注,其核心是建立RGB向量到光谱反射率向量间的映射关系。对于大多数物体而言,其表面的光谱反射率曲线具有平滑属性,因此,光谱反射率分量之间具有一定的相关性。而已有的算法都是对光谱反射率向量每一个维度独立地建立预测模型,没有将光谱反射率分量之间的相关性利用起来。与传统的单输出回归方法不同,多目标堆叠回归方法通过将首次预测输出值重新注入输入端来利用输出端之间的相关性。基于多目标堆叠回归的光谱反射率重建取得了重要的进展;然而,传统的多目标堆叠回归方法存在着易受首次预测输出值误差影响的问题。针对这一问题,提出一种新的多目标堆叠方法,对于首次预测输出值进行筛选,从中选出误差较小的部分作为输入,以此来保证下一步建立的模型精度。该筛选方法可以在不知道真实值的情况下,极大程度地保留误差较低的部分样本。实验数据集来源为ICVL高光谱图像数据库,评价指标为均方根误差与色度误差。实验结果表明,所提出的多目标筛选堆叠回归可以有效克服传统多目标堆叠回归所存在的问题,做到比无堆叠时的误差更小,说明提出的方法可以有效地利用光谱反射率分量之间的相关性。 展开更多
关键词 光谱反射率重建 多目标堆叠回归 筛选条件 非线性拟合
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基于改进光谱角制图算法的乳粉安全非定向筛查新方法 被引量:4
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作者 宗婧 黄志轩 +1 位作者 陈晓宇 陈达 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期315-320,共6页
提出一种基于移动窗口光谱角制图的拉曼高光谱成像方法(moving window spectral angle mapping Raman hyperspectral imaging method,MWSAM-RHIM),以实现乳粉安全的非定向筛查,有效弥补了传统定向检测方法的不足。在MWSAM-RHIM中,使用... 提出一种基于移动窗口光谱角制图的拉曼高光谱成像方法(moving window spectral angle mapping Raman hyperspectral imaging method,MWSAM-RHIM),以实现乳粉安全的非定向筛查,有效弥补了传统定向检测方法的不足。在MWSAM-RHIM中,使用改进的光谱角制图算法计算待测样品光谱相似性,将超出正常阈值范围的像素点标记为掺杂,并生成可视化的二值图像。结果表明,MWSAM-RHIM对阴性和阳性样品的识别率均达到了93.3%,说明此方法可以满足乳制品安全的非定向筛查需求,并为其他食品样品的快速筛查提供一种新思路。 展开更多
关键词 拉曼高光谱成像 乳粉安全 光谱角制图 非定向筛查 食品安全
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