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分析测试学报 2024年第11期43卷 1813-1820页

作者：徐萍涂振华米琪邱昌桂陆尤罗文秀余建新陈佳郑国伟云南中医药大学中药学院云南昆明650500 云南同创检测技术股份有限公司云南昆明650106 贡山县农业农村局农业综合发展服务中心云南怒江673599 云南中医药大学民族医药学院云南昆明650500

基于近红外光谱(NIRS)技术,建立了一种能快速预测滇黄精多糖、总皂苷和总酚含量的定量分析模型。采用紫外可见分光光度法测定了116批滇黄精样品的上述3种有效成分含量。同时,利用NIRS技术采集样品近红外光谱,剔除异常光谱后,结合多元散... 详细信息

基于近红外光谱(NIRS)技术,建立了一种能快速预测滇黄精多糖、总皂苷和总酚含量的定量分析模型。采用紫外可见分光光度法测定了116批滇黄精样品的上述3种有效成分含量。同时,利用NIRS技术采集样品近红外光谱,剔除异常光谱后,结合多元散射校正(MSC)、一阶导数(1stD)、二阶导数(2ndD)、S-G平滑法(S-G)等筛选最佳光谱预处理方式,并结合偏最小二乘法(PLS)建立了滇黄精中多糖、总皂苷和总酚的定量模型,通过外部验证,筛选出最佳定量模型。多糖、总皂苷和总酚分别选择MSC+2ndD+S-G、MSC+1stD+NS、MSC+1stD+S-G预处理方法,波长选择8000~4000 cm^(-1),主成分个数分别为6、13和13时,所建立的定量模型效果最佳,其校正集相关系数(R_(cal))分别为0.923、0.990和0.938,验证集相关系数(R_(pre))分别为0.924、0.901和0.910,相关性良好,预测均方根误差(RMSEP)分别为5.380%、0.478%和0.028 mg·g^(-1),性能偏差比(RPD)分别为2.11、2.16和1.95,平均相对偏差均小于2.0%。所建立的滇黄精定量模型准确可靠,证明NIRS技术是一种可行、准确、快速的无损检测方法,可用于滇黄精中有效成分含量的快速测定。

关键词：滇黄精多糖总皂苷总酚近红外光谱定量分析模型

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基于NIR定量分析模型快速预测酶解蒲公英中多糖的含量

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中国农业大学学报 2024年第4期29卷 205-214页

作者：郑越李霞刘娜王园齐景伟安晓萍内蒙古农业大学动物科学学院/内蒙古自治区草食家畜饲料工程技术研究中心/国家乳业技术创新中心奶牛繁育与养殖技术研究中心呼和浩特010018

为快速实时评价酶解中草药生产过程中的品质,本研究对5种蒲公英进行酶解,共收集125个酶解蒲公英样品。利用偏最小二乘回归法(PLSR)建立酶解蒲公英多糖的NIR定量分析模型。结果表明:1)使用标准正态变换(SNV)+去趋势(Detrend)+二阶导数(SD... 详细信息

为快速实时评价酶解中草药生产过程中的品质,本研究对5种蒲公英进行酶解,共收集125个酶解蒲公英样品。利用偏最小二乘回归法(PLSR)建立酶解蒲公英多糖的NIR定量分析模型。结果表明:1)使用标准正态变换(SNV)+去趋势(Detrend)+二阶导数(SD)的方法对光谱进行预处理,光谱范围为908~1 670 nm,主因子数为2时,酶解蒲公英多糖预测模型的建模效果最佳。2)模型校正集相关系数(R~2c)为0.917 5,校正集均方根误差(RMSEC)为7.714 4,校正集标准偏差(SEC)为7.753 3,校正集相对分析误差(RPDc)最高为3.480 9;验证集相关系数(R~2p)为0.878 4,验证集均方根误差(RMSECV)为9.411 5,验证集标准偏差(SEP)为9.458 2,验证集相对分析误差(RPDp)为2.867 2。3)外部检验结果显示,样品的预测值和实测值间差异不显著(P>0.05)。综上,本研究建立的NIR分析模型可对酶解蒲公英的多糖含量进行快速无损的实时监测,为蒲公英酶解过程的质量控制提供技术支持。

关键词：近红外光谱法定量分析模型多糖酶解蒲公英

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基于NIRS技术的款冬花药材质控指标定量分析模型的建立

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中国药房 2024年第9期35卷 1057-1063页

作者：耿涛蒋文慧刘佳伦兰松平王柳璎陈佩林严寒静姬生国广东药科大学中药学院广州510006

目的建立基于近红外光谱(NIRS)技术的款冬花药材中款冬酮、水分、醇溶性浸出物和总灰分含量的定量分析模型,为款冬花药材及其制剂的快速质量评价提供新思路。方法参照2020年版《中国药典》,分别采用高效液相色谱法、烘干法、热浸法及灰... 详细信息

目的建立基于近红外光谱(NIRS)技术的款冬花药材中款冬酮、水分、醇溶性浸出物和总灰分含量的定量分析模型,为款冬花药材及其制剂的快速质量评价提供新思路。方法参照2020年版《中国药典》,分别采用高效液相色谱法、烘干法、热浸法及灰分测定法测定19个产地130批款冬花药材中主要质控指标款冬酮、水分、醇溶性浸出物、总灰分的含量,采集款冬花药材的NIRS数据信息,然后采用NIRS结合偏最小二乘法建立样品中上述质控指标的各个定量分析模型,经验证集样品验证后得到NIRS含量预测模型。结果130批款冬花药材样品中款冬酮、水分、醇溶性浸出物和总灰分的含量范围分别为0.0514%~0.1035%、7.75%~10.93%、20.17%~31.12%、7.68%~12.10%。所建立的款冬花药材中款冬酮、水分、醇溶性浸出物和总灰分定量分析模型的内部交叉验证决定系数(R2)分别为0.9858、0.9684、0.9734、0.9880;校正集均方差(RMSEC)分别为0.00154、0.187、0.478、0.127;预测均方差(RMSEP)分别为0.00181、0.212、0.543、0.149;RMSEP/RMSEC分别为1.1753、1.1337、1.1360、1.1732,均在合理范围内(1模型预测值的平均绝对误差分别为-0.00036、0.06143、0.14400和0.01043,平均预测回收率分别为99.65%、100.72%、100.66%和100.15%。结论所建NIRS定量分析模型稳定性好、测定结果可靠,可用于款冬花药材中相关质控指标含量的快速批量预测。

关键词：款冬花近红外光谱技术款冬酮快速分析定量分析模型质量评价

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基于近红外光谱法的定量分析模型快速预测蕨菜中总黄酮的含量

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理化检验（化学分册） 2023年第11期59卷 1271-1275页

作者：刘孝全郝经文陈乃东张莉秦朝凤安徽中医药大学药学院合肥230031 皖西学院生物与制药工程学院六安237012 安徽省中药资源保护与持续利用工程实验室六安237012 安徽省中药质量评价与品质提升重点实验室六安237012

采用近红外光谱法结合偏最小二乘法构建蕨菜中总黄酮含量的快速无损测定方法。取蕨菜样品140份,采用傅里叶变换近红外光谱仪采集4000~11500 cm^(-1)波段内近红外光谱,以一阶导数预处理原始光谱,设置主因子数为10,在6100~7500 cm^(-1)和5... 详细信息

采用近红外光谱法结合偏最小二乘法构建蕨菜中总黄酮含量的快速无损测定方法。取蕨菜样品140份,采用傅里叶变换近红外光谱仪采集4000~11500 cm^(-1)波段内近红外光谱,以一阶导数预处理原始光谱,设置主因子数为10,在6100~7500 cm^(-1)和5400~6000 cm^(-1)波段内建模。结果表明:校正集定量分析模型的校正均方根误差(RMSEC)为0.078,交叉验证决定系数(R^(2))为0.9919;验证集定量分析模型的预测均方根误差(RMSEP)为0.125,R^(2)为0.9841,说明所建模型性能较优。分别以定量分析模型和紫外-可见(UV-Vis)分光光度法分析完全外部验证集样品,预测回收率(预测值和测定值比值的百分数)接近100%,说明所建模型的预测准确度较高,可用于蕨菜中总黄酮的快速、准确测定。

关键词：近红外光谱法化学计量学法定量分析模型总黄酮蕨菜

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红外光谱定量分析模型快速测定三种环氧树脂的环氧当量

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塑料包装 2025年第1期35卷 13-17页

作者：丁露康达新材料(集团)股份有限公司上海201419

对三种环氧树脂原料进行衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)测试,化学分析法同时测定环氧树脂环氧当量,使用TQ分析软件偏最小二乘法(PLS),对光谱图进行预处理组合,选择合适的波段,建立环氧当量的预测模型。结果表明:1)使用偏最小二乘法... 详细信息

对三种环氧树脂原料进行衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)测试,化学分析法同时测定环氧树脂环氧当量,使用TQ分析软件偏最小二乘法(PLS),对光谱图进行预处理组合,选择合适的波段,建立环氧当量的预测模型。结果表明:1)使用偏最小二乘法(PLS),采用一阶导数预处理,光谱范围选择743.75-881.79cm^(-1)、882.27-928.56cm^(-1)、947.73-1065.96cm^(-1),得到的模型预测性较好,模型校正集相关系数(R2c)为0.9968,校正集均方根误差(RMSEC)为1.21;验证集相关系数(R2p)为0.9970,验证集均方根误差(RMSEP)为1.15。2)外部验证结果显示,样品的预测值和实测值间差异不显著。研究表明,利用红外光谱技术可以快速对环氧树脂的环氧当量进行检测,为环氧树脂环氧当量的质量控制提供技术支持。

关键词：红外光谱法环氧树脂环氧当量定量分析模型

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基于卷积神经网络的近红外光谱定量分析模型建立与转移研究

基于卷积神经网络的近红外光谱定量分析模型建立与转移研究

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作者：张小丹中北大学

学位级别：硕士

由于计算机的发展和化学计量学的深入研究,以及光谱仪器制造技术的不断快速发展,近红外光谱技术(Near infrared reflectance spectroscopy,NIRS)也得到不断完善。NIRS作为一种新兴的成分分析技术,具备低成本,几乎无污染,高效等特点,在... 详细信息

由于计算机的发展和化学计量学的深入研究,以及光谱仪器制造技术的不断快速发展,近红外光谱技术(Near infrared reflectance spectroscopy,NIRS)也得到不断完善。NIRS作为一种新兴的成分分析技术,具备低成本,几乎无污染,高效等特点,在各个研究领域被广泛运用,但其吸收强度偏弱、谱峰重叠、存在干扰信息等,使得近红外光谱模型建立前通常需要进行光谱预处理(去噪、求导、基线校正等)和特征波长筛选等操作,对建模分析人员的要求非常高。因此,研究一种简单便捷的近红外光谱建模方法,对于降低建模分析人员的门槛具有重要的研究意义。此外,在光谱采集过程中,经常会出现“同一物质在不同光谱仪器下采集的光谱不同,不同物质在相同光谱仪器下采集的光谱却一样”的现象,这导致不同光谱仪器下建立的模型无法共享,若每台光谱仪单独进行建模操作既费时又费力。因此,研究一种具有普适性的近红外光谱定量分析模型转移方法,亦具有重要的应用价值。针对上述问题,本文提出基于卷积神经网络的近红外光谱定量分析模型建立与转移新思路和新方法,主要的研究工作如下:(1)本文提出一种“端到端”(End-to-End)的近红外光谱建模方法,即采用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)方法建立近红外光谱定量分析模型。首先,根据数据集的分布规律,将数据集按比例分别拆分为训练集和测试集合,并对卷积神经网络模型的拓扑结构和超参数进行设计;接着,利用设定的训练算法对训练集数据进行学习,当训练过程收敛后即可得到近红外光谱定量分析模型;最后,将其与传统的偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)和支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)算法所构建的模型进行对比。玉米数据集上的实验结果表明,使用卷积神经网络建立的定量分析模型性能最优,决定系数R可达0.97844。且若再增加数据增强,采用CNN+数据增强的方式可以使其模型效果更佳。(2)本文提出一种基于迁移学习算法的近红外光谱定量分析模型转移方法,即将上述已建立的卷积神经网络定量分析模型作为源域预训练模型,利用目标域上的少量样本,通过微调迁移训练的方法,完成近红外光谱定量分析模型从源域到目标域的转移。进一步地,本文对比分析了三种不同的迁移方案(仅训练全连接层、训练全连接层及最后一个卷积块、训练网络结构所有层)对目标域模型性能的影响。玉米数据集上的实验结果表明,利用迁移学习算法训练得到的目标域近红外光谱定量分析模型泛化性能显著优于未迁移模型(直接将源域模型应用于目标域进行预测)以及传统的Tr Ada Boost模型转移方法,决定系数R可达约0.93。本文基于卷积神经网络实现了“端到端”(End-to-End)的近红外光谱定量分析模型的构建。同时,基于迁移学习算法实现了不同近红外光谱仪设备之间的模型转移。本文研究结果对于降低近红外光谱建模分析人员的门槛和提高定量分析模型的适用性具有重要的意义和价值。

关键词：近红外光谱定量分析模型卷积神经网络迁移学习模型转移

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基于卷积神经网络的Chem Cam主量元素光谱数据定量分析模型

基于卷积神经网络的Chem Cam主量元素光谱数据定量分析模型

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：于研姚美宝吉林大学知识驱动人机智能教育部工程研究中心

传统的多元分析算法是激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)定量建模的主要手段,但光谱的输入维数较高,许多算法需要事先对光谱进行特征谱线提取或降维,导致部分信息丢失,影响精度。如何提高LIBS定量分析准确... 详细信息

传统的多元分析算法是激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)定量建模的主要手段,但光谱的输入维数较高,许多算法需要事先对光谱进行特征谱线提取或降维,导致部分信息丢失,影响精度。如何提高LIBS定量分析准确性是当前火星探测面临的主要挑战之一,本文提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的端到端定量建模方法,并从几个方面探讨了使用CNN算法进行定量分析的效果。

关键词：卷积神经网络光谱数据 Chem Cam 定量分析模型主量元素

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多重接触式静密封泄漏特性定量分析模型

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机械工程师 2022年第12期 45-47,50页

作者：赵飞张晓妹刘鸣王立权首都医科大学附属北京朝阳医院高压氧科北京100020 黑龙江省城镇住宅建筑工程有限公司哈尔滨150000 哈尔滨工程大学哈尔滨150001

多重接触式静密封广泛应用于海洋工程、石油化工、工程机械、医疗设备、建筑等领域,文中针对其泄漏特性提出了一种定量分析理论模型,通过数值仿真分析了密封区域数量、密封空间体积对泄漏特性的影响。该理论模型也同样适用于动密封和非... 详细信息

多重接触式静密封广泛应用于海洋工程、石油化工、工程机械、医疗设备、建筑等领域,文中针对其泄漏特性提出了一种定量分析理论模型,通过数值仿真分析了密封区域数量、密封空间体积对泄漏特性的影响。该理论模型也同样适用于动密封和非接触式密封,为开展多重密封设计,定量分析密封性能提供了参考。

关键词：多重密封多重接触式静密封定量分析模型泄漏特性

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一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法

一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法

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作者：胡芸彭黔荣张辞海张小涛姬厚伟阮艺斌 550001 贵州省贵阳市友谊路25号

本发明公开了一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法，包括建立主机仪器上的近红外定量分析基础模型，获得在从机或样本物理状态不一样情况下的参考样本的光谱；挑选目标样本并测定分析指标参数；根据目标光谱和基础光谱，构建... 详细信息

标准号: CN114199814B

本发明公开了一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法，包括建立主机仪器上的近红外定量分析基础模型，获得在从机或样本物理状态不一样情况下的参考样本的光谱；挑选目标样本并测定分析指标参数；根据目标光谱和基础光谱，构建混合光谱矩阵，并根据目标参考值和基础参考值，构建混合参考值矩阵，并将该矩阵作中心化预处理；构建与回归系数相关的预设函数；选择预设函数值达到最小值时所对应的近红外定量分析更新模型的待定回归系数，建立近红外定量分析更新模型。本发明能够提供了一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法，其在进行近红外定量分析模型更新过程中，仅需要少量新样本就可以完成基础模型的共享并使其满足检测要求。

关键词：回归系数矩阵定量分析模型定量分析构建基础模型预设函数更新光谱预处理参考样本更新过程混合光谱基础参考目标光谱目标样本物理状态指标参数主机仪器参考新样本中心化样本共享检测分析

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一种大米中农药残留检测的PLSR定量分析模型建立方法及应用

一种大米中农药残留检测的PLSR定量分析模型建立方法及应用

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作者：沙敏马正奕孟馨怡杨太宁王一鸣 210023 江苏省南京市仙林大学城文苑路3号

本发明提供了一种大米中农药残留检测的偏最小二乘回归(PLSR)定量分析模型建立方法及应用，属于农药残留检测技术领域，针对大米中农药残留种类多、样品基质成分干扰大、检测速度慢等问题，本发明以稻瘟灵、敌稗和杀螟硫磷3种农药为例... 详细信息

标准号: CN118329556A

本发明提供了一种大米中农药残留检测的偏最小二乘回归(PLSR)定量分析模型建立方法及应用，属于农药残留检测技术领域，针对大米中农药残留种类多、样品基质成分干扰大、检测速度慢等问题，本发明以稻瘟灵、敌稗和杀螟硫磷3种农药为例，用改进的QuEChERS方法作为大米预处理方法，经溶剂标准溶液和基质标准溶液，获得各农药的定量线性范围及基质效应。在定量浓度范围内，配制3种农药的混合溶液，经特征提取、数据融合结合PLSR预测农药的浓度。QuEChERS方法可对样品进行快速预处理，离子迁移谱测试速度快，两者相结合能够提高分析检测的效率；偏最小二乘回归预测农药浓度时，误差低于6.77％，可精准预测出农药的含量。

关键词：农药偏最小二乘回归农药残留检测标准溶液大米预测预处理定量分析模型快速预处理离子迁移谱分析检测混合溶液基质效应农药残留杀螟硫磷数据融合特征提取样品基质稻瘟灵溶剂敌稗基质配制测试检测应用改进

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