检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2022年第3期42卷 749-756页

作者：孙志兴赵忠盖刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

近红外光谱中包含了物质中有机分子含氢基团的特征信息,具有维度高、冗余大等特点。传统的基于浅层校正模型,比如主成分回归、偏最小二乘回归、人工神经网络、支持向量回归等,无法提取近红外光谱数据深层的信息。提出一种基于堆叠监督... 详细信息

近红外光谱中包含了物质中有机分子含氢基团的特征信息,具有维度高、冗余大等特点。传统的基于浅层校正模型,比如主成分回归、偏最小二乘回归、人工神经网络、支持向量回归等,无法提取近红外光谱数据深层的信息。提出一种基于堆叠监督自动编码器的近红外光谱建模方法,不仅可以拟合光谱数据与理化值之间复杂的非线性关系,还可以提取数据深层的特征信息。首先通过对比不同的光谱预处理对模型预测结果的影响,选择最优的预处理方法,然后再使用相关系数法提取特征波段。将处理好的近红外光谱数据作为堆叠监督自动编码器的输入信号,利用理化值对多个监督自动编码器进行有监督的预训练;将多个经过预训练的监督自动编码器进行堆叠,得到堆叠监督自动编码器;将预训练的参数作为堆叠监督自动编码器的初始化参数,然后再利用理化值对堆叠监督自动编码器进行有监督的微调,最后得到模型的最优参数。分别利用玉米含水量和黄酒总酸含量等近红外数据集进行验证,建立了偏最小二乘回归预测模型、人工神经网络预测模型、堆叠自动编码器预测模型和堆叠监督自动编码器预测模型,验证了堆叠监督自动编码器建模的可行性;以预测均方根误差和预测相对分析误差两个指标对比分析了偏最小二乘回归、反向传播人工神经网络、堆叠自动编码器及堆叠监督自动编码器四种建模方法的评价指标。分析结果表明,采用该方法建立的模型,模型预测效果更好,玉米含水量数据集的两个评价指标达到了0.0604和4.313;黄酒总酸含量数据的两个评价指标达到了0.120和4.227,均优于另外三种方法。

关键词：近红外光谱深度学习堆叠监督自编码器定量校正模型

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深度信念网络的近红外光谱分析建模方法

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光谱学与光谱分析 2020年第8期40卷 2512-2517页

作者：张萌赵忠盖江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

近红外光谱是一种快速、无损的定量分析工具,现如今已广泛的应用在各个行业中。近红外光谱分析技术应用的关键就在于如何建立一个有效而又精确的模型。目前常用的定量分析方法大多为浅层模型,深度信念网络(DBN)是一种基于概率的深层模型... 详细信息

近红外光谱是一种快速、无损的定量分析工具,现如今已广泛的应用在各个行业中。近红外光谱分析技术应用的关键就在于如何建立一个有效而又精确的模型。目前常用的定量分析方法大多为浅层模型,深度信念网络(DBN)是一种基于概率的深层模型,可以自动学习输入的有效特征表示,且只要设置最后隐层输出节点数低于输入光谱维度,在对光谱数据完成特征提取的同时即可实现降维。对于近红外光谱样本量大、变量多、维度高等问题,提出一种基于深度信念网络的近红外光谱建模方法,定量分析物性浓度。该方法以近红外光谱数据作为输入信号,首先对多层受限玻尔兹曼机(RBM)进行无监督学习,实现光谱自身特征的提取;然后利用目标理化值对网络进行微调得到最优模型参数。在建立DBN校正模型的基础下对其进行改进,建立DBN-PLS校正模型。通过建立DBN近红外光谱校正模型、 DBN-PLS近红外光谱校正模型,验证了DBN建模和DBN-PLS建模的可行性,并引入决定系数(R^2)和均方误差(MSE)两个模型评价指标,对比分析了传统BP建模和DBN建模的精度。分析结果表明,相较于传统定量分析方法建模,利用DBN方法建模和DBN-PLS方法建模可以提高预测精度。

关键词：近红外光谱深度信念网络(DBN) DBN-PLS 定量校正模型

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基于1D-CNN的近红外光谱定量分析棉/涤纶/羊毛混纺纤维含量方法研究

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光谱学与光谱分析 2023年第11期43卷 3565-3570页

作者：黄孟强匡文剑刘向何良南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 太谱(苏州)纺织科技有限公司江苏苏州215159 江苏阳光集团江苏江阴214426

纤维成分的定性及定量分析在纺织品检测中一直是研究热点,但常规检测手段存在周期长、工序复杂且对环境不友好等问题,因此提出一种对纺织品纤维含量快速、无损且准确的检测方法就显得尤为重要。研究提出一种纺织品纤维含量的定量校正模... 详细信息

纤维成分的定性及定量分析在纺织品检测中一直是研究热点,但常规检测手段存在周期长、工序复杂且对环境不友好等问题,因此提出一种对纺织品纤维含量快速、无损且准确的检测方法就显得尤为重要。研究提出一种纺织品纤维含量的定量校正模型,可以准确预测纺织品中棉/涤纶/羊毛的纤维含量,解决传统校正模型无法兼顾准确与多种纤维预测的难点。针对645个羊毛/涤纶、棉/涤纶以及羊毛/涤纶/棉混纺样品为研究对象,采用红外光谱分析仪采集样品的近红外反射光谱,在光谱数据预处理的基础之上,提出一种一维卷积神经网络(1D-CNN)模型,实现对多种纤维含量的同时预测,为了凸显模型的优势,在相同的训练集和测试集样本之上对比3种不同机器学习算法的预测结果。结果表明:选用线性函数归一化、多项式平滑滤波(SG平滑,滑动窗口为9,拟合阶数为7)的预处理方法,结合所提出的1D-CNN模型效果最优,其模型决定系数R-Squared可达到0.998,各含量预测的平均绝对误差(MAE)为0.62,预测均方根误差(RMSE)为1.31。同时采用未参与建模的138个纺织品样品验证模型泛化能力,模型在测试集上的表现为,决定系数R-Squared为0.996,各含量预测的平均绝对误差(MAE)为0.80,预测均方根误差(RMSE)为2.01。采用所提出的模型,可以准确预测羊毛、棉和涤纶混纺织品中纤维含量,为快速无损检测纺织品提供了一种可行的方法,同时为其他混纺纤维含量的定量分析提供了新的思路。

关键词：近红外光谱定量校正模型羊毛/涤纶/棉一维卷积神经网络

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近红外光谱的头孢类药品成分分析与模型传递方法

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光谱学与光谱分析 2020年第11期40卷 3562-3566页

作者：周子堃李晨曦王哲刘蓉陈文亮徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

药品安全与质量监管迫切需要在线、快速、低成本的成分检测技术。近红外光谱技术在检测成本及速度方面具有显著优势,基于近红外光谱的药品成分检测方法,对于提高药品质量监管水平有着十分重要的研究意义和应用价值。在实际应用中,不同... 详细信息

药品安全与质量监管迫切需要在线、快速、低成本的成分检测技术。近红外光谱技术在检测成本及速度方面具有显著优势,基于近红外光谱的药品成分检测方法,对于提高药品质量监管水平有着十分重要的研究意义和应用价值。在实际应用中,不同光谱仪器由于性能参数不同,测量光谱存在一定差异,很难实现定量校正模型共享。因此,研究不同光谱仪器之间模型传递对于提高分析效率十分重要。针对头孢类药品成分检测的需要,研究了头孢类药品中三种组分定量校正模型,提出了一种基于马尔可夫链(MC)的转换集选择的不同仪器间定量校正模型传递方法。采用两台不同厂家光谱仪器分别测量56份不同批次的头孢拉定颗粒样品,针对样品的三种组分:头孢拉定、头孢氨苄和水分,使用偏最小二乘法(PLS)建立定量校正模型。通过构建概率矩阵,选择合适的转换集,提高模型转换效率及不同仪器得到光谱数据的建模预测精度。实验结果表明,利用该模型转移算法,可利用少量转换集样本实现不同光谱仪器间定量校正模型转移,模型转移前后,定量校正模型对于三种主成分预测相对误差从9.67%, 52.14%和19.25%,分别下降到到4.37%, 31.12%和11.67%。利用该模型传递方法可以有效修正主从仪器光谱差异,实现了不同仪器测量光谱及定量分析模型传递共享。该研究的建模分析与模型传递方法也为药品成分与质量检测提供了技术支撑。

关键词：近红外光谱药品成分检测定量校正模型模型传递马尔可夫链

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漫反射近红外光谱法同时测定液体咖啡中的速溶咖啡、植脂末、糖含量

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光谱学与光谱分析 2012年第4期32卷 982-984页

作者：王冬闵顺耕段佳熊艳梅李倩倩中国农业大学理学院应用化学系北京100193 北京农业信息技术研究中心北京100097 北京农产品质量检测与农田环境检测技术研究中心北京100097

采用傅里叶变换近红外光谱仪结合积分球附件对20个液体咖啡样品以漫反射方式采集近红外光谱,分别针对速溶咖啡、植脂末、糖建立定量校正模型。结果表明,速溶咖啡、植脂末、糖的模型因子数分别为4,5和4;测定系数(R2)分别为98.97%,99.94%... 详细信息

采用傅里叶变换近红外光谱仪结合积分球附件对20个液体咖啡样品以漫反射方式采集近红外光谱,分别针对速溶咖啡、植脂末、糖建立定量校正模型。结果表明,速溶咖啡、植脂末、糖的模型因子数分别为4,5和4;测定系数(R2)分别为98.97%,99.94%和99.18%;校正均方根误差(root mean square error ofcalibration,RMSEC)分别为1.62,0.42和1.58;交互验证均方根误差(root mean square error of cross vali-dation,RMSECV)分别为2.12,0.72和2.01;F检验结果表明,三个模型的预测值-化学值之间存在极显著的相关关系。研究表明,近红外光谱法可以快速、准确地对液体咖啡中的三种主要成分同时进行定量测定,可为液体咖啡质量控制以及液体配方食品中具有一定组成的混合物的定量测定提供一定的参考。

关键词：近红外光谱漫反射光谱定量校正模型速溶咖啡植脂末糖

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Lasso算法的油砂钠元素近红外建模

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光谱学与光谱分析 2018年第7期38卷 2274-2278页

作者：刘进栾小丽刘飞江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

以油砂中钠元素为研究对象,首次应用近红外光谱,结合Lasso(least absolute shrinkage and selection operator)建模方法,建立了油砂金属钠含量的近红外光谱定量校正模型,并与传统的PLS建模方法进行比较。结果表明,两种方法建立的油砂金... 详细信息

以油砂中钠元素为研究对象,首次应用近红外光谱,结合Lasso(least absolute shrinkage and selection operator)建模方法,建立了油砂金属钠含量的近红外光谱定量校正模型,并与传统的PLS建模方法进行比较。结果表明,两种方法建立的油砂金属钠含量校正模型都具有很高的精度,预测性能方面略有差异。在实验验证集与预测集中,PLS与Lasso算法的相关系数分别是:R_v=0.878 8,R_p=0.857 9和R_v=0.8874,R_p=0.860 0。实验验证了使用近红外光谱快速测定油砂金属钠含量的有效性,并分析了PLS与Lasso算法的适用范围。

关键词：近红外光谱油砂金属钠元素 Lasso 定量校正模型

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热毒宁注射液青蒿金银花浓缩过程近红外快速定量检测方法的建立

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中草药 2017年第1期48卷 102-108页

作者：王永香郑伟然米慧娟李璐毕宇安王振中萧伟江苏康缘药业股份有限公司江苏连云港222001 中药制药过程新技术国家重点实验室江苏连云港222001

目的建立热毒宁注射液青蒿金银花醇沉浓缩过程主要药效成分的定量校正模型,实现生产过程在线监控。方法采用近红外光谱技术(NIRS)结合偏最小二乘法(PLSR)分别建立新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸的定量校正模型。结果新绿原酸、绿原酸、隐... 详细信息

目的建立热毒宁注射液青蒿金银花醇沉浓缩过程主要药效成分的定量校正模型,实现生产过程在线监控。方法采用近红外光谱技术(NIRS)结合偏最小二乘法(PLSR)分别建立新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸的定量校正模型。结果新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸定量校正模型的决定系数(R^2)分别为0.954 5、0.975 2、0.9691;校正集误差均方根(RMSEC)为0.213、0.676、0.225,交叉验证集误差均方根(RMSECV)分别为0.233、0.692、0.258。采用所建模型进行在线分析,新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸的预测值与实测值的决定系数分别为0.984 2、0.983 7、0.9870,预测相对误差(RPD)分别为4.77、5.29、4.37,预测相对偏差(RSEP)分别为3.519%、3.778%、3.895%。结论所建的模型可以用于热毒宁注射液青蒿金银花醇沉浓缩过程中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸的在线定量测定。

关键词：近红外光谱偏最小二乘法热毒宁注射液青蒿金银花醇沉浓缩定量校正模型新绿原酸绿原酸隐绿原酸

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青蒿浓缩过程在线近红外快速检测模型的建立

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中草药 2016年第10期47卷 1690-1695页

作者：徐芳芳冯双双李雪珂吴建雄毕宇安王振中萧伟南京中医药大学江苏南京210000 江苏康缘药业股份有限公司江苏连云港222001 中药制药过程新技术国家重点实验室江苏连云港222001

目的建立青蒿单效浓缩过程中近红外在线快速检测模型,并讨论吸光度的变化对其模型建立的影响。方法在线收集9批浓缩液样本,偏最小二乘（PLS）法建立定量校正模型,并用此模型对1批样品进行预测。结果总酸和固含量PLS模型参数如下：决定... 详细信息

目的建立青蒿单效浓缩过程中近红外在线快速检测模型,并讨论吸光度的变化对其模型建立的影响。方法在线收集9批浓缩液样本,偏最小二乘（PLS）法建立定量校正模型,并用此模型对1批样品进行预测。结果总酸和固含量PLS模型参数如下：决定系数（R2）分别为0.9679和0.9623,校正集均方根误差（RMSEC）分别为0.7835和0.9488,交叉验证集均方根误差（RMSECV）分别为0.8258和0.9780。结论青蒿浓缩液样品吸光度范围为0-2.0,该光谱建立的总酸和固含量的PLS模型的预测相对偏差（RSEP）值均在10%以内,能够满足青蒿生产过程中质量要求,说明当吸光度范围为0-2.0时,通过增加样品数和运用化学计量学方法可消除吸光度太高（即透过率太低）对青蒿近红外模型建立的影响。

关键词：青蒿单效浓缩过程近红外在线快速检测吸光度偏最小二乘法定量校正模型总酸固含量决定系数校正集均方根误差交叉验证集均方根误差预测相对偏差化学计量学透过率

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基于高光谱技术的灵芝孢子粉破壁率快速检测方法研究

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中国现代应用药学 2024年第6期41卷 760-766页

作者：潘在晨仲怿方玲祁哲晨徐靖梁宗锁李振皓浙江理工大学生命科学与医药学院浙江省植物次生代谢调控重点实验室杭州310018 浙江寿仙谷植物药研究院有限公司杭州310012 浙江省珍稀植物药工程技术研究中心浙江武义321200

目的利用高光谱技术结合化学计量学建立灵芝孢子粉破壁率快速无损的检测方法。方法采集不同破壁率灵芝孢子粉样品的高光谱图像,选定感兴趣区域后计算获得各样品可见-短波近红外波段(397~1 004 nm)内的光谱数据;比较运用标准正态变量... 详细信息

目的利用高光谱技术结合化学计量学建立灵芝孢子粉破壁率快速无损的检测方法。方法采集不同破壁率灵芝孢子粉样品的高光谱图像,选定感兴趣区域后计算获得各样品可见-短波近红外波段(397~1 004 nm)内的光谱数据;比较运用标准正态变量变换、多元散射矫正、Savitsky-Golay(SG)平滑、小波变换、SG平滑+标准正态变量变换及SG平滑+多元散射矫正6种光谱预处理方法,竞争性自适应重加权、连续投影算法、无信息变量选择、最小角回归、遗传算法5种特征波段提取方法以及偏最小二乘法、支持向量回归、极限学习机回归、多层感知机回归及LightGBM回归5种算法所建立的定量校正模型预测性能。结果获得最优预测性能的算法组合为SG平滑+竞争性自适应重加权特征波段选择+偏最小二乘;基于该算法组合建立的定量校正模型在破壁率区间为90%~100%的灵芝孢子粉样品预测集决定系数为0.868 2,均方根误差为0.011 7;将选定的最优算法组合应用于构建样品破壁率区间为0~100%的定量校正模型,计算测试集决定系数为0.973 1,均方根误差为0.049 3,表现出良好的泛化能力。结论所建立的定量检测模型可以实现对灵芝孢子粉破壁率的快速、无损检测,为破壁灵芝孢子粉及其产品的质量控制提供技术支撑。

关键词：高光谱成像灵芝孢子粉破壁率化学计量学定量校正模型

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黄芩配方颗粒黄芩苷含量近红外光谱测定方法

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国际药学研究杂志 2017年第5期44卷 466-469页

作者：龚海燕宋瑞丽雷敬卫陈志红谢彩侠河南中医药大学郑州450008 郑州铁路职业技术学院郑州450002

目的采用近红外光谱测定方法(NIRS)快速测定黄芩配方颗粒中的黄芩苷。方法运用NIRS与偏最小二乘法相结合,通过优化不同的预处理方法、不同的谱区范围,建立了测定黄芩颗粒剂中指标性成分黄芩苷的定量校正模型。结果建立了黄芩配方颗粒中... 详细信息

目的采用近红外光谱测定方法(NIRS)快速测定黄芩配方颗粒中的黄芩苷。方法运用NIRS与偏最小二乘法相结合,通过优化不同的预处理方法、不同的谱区范围,建立了测定黄芩颗粒剂中指标性成分黄芩苷的定量校正模型。结果建立了黄芩配方颗粒中黄芩苷的近红外模型,定量校正模型的相关系数R^2为0.9702,校正集均方根误差RMSEC为0.555,预测集均方根误差RMSEP为1.05。结论本实验研究了基于NIRS的不同厂家黄芩配方颗粒剂快速质量分析方法,所建模型可无损、快速地预测黄芩苷含量,为黄芩配方颗粒的质量控制提供一定的参考。

关键词：近红外光谱测定方法黄芩配方颗粒高效液相色谱法偏最小二乘法定量校正模型

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