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白砂糖近红外漫反射光谱分析的模型优化与稳定性

作 者: 梁家杰
导 师: 陈星旦;潘涛
学 校: 暨南大学
专 业: 光学
关键词: 白砂糖 近红外光谱分析 化学计量学方法 模型优化 稳定性
分类号: TS247
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 88次
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内容摘要


采用近红外漫反射光谱技术和化学计量学方法建立白砂糖色值的定量分析模型。基于全体样品的最优单点模型的预测效果给出定标样品集和预测样品集的一种划分方法,在此基础上采用各种新型化学计量学技巧系统建立白砂糖色值近红外光谱分析的定标预测模型。以预测效果为目标,调试各种模型参数,经过大量的计算机数值实验,在大范围内进行模型优化筛选,确定具有高预测效果的光谱特征波段和特征波长组合。并通过定标集和预测集的多种不同划分来测试模型的稳定性。为近红外光谱技术应用于白砂糖定量分析提供稳健可靠的模型,并为小型专用白砂糖近红外分析仪器的高信噪比分光系统的设计提供依据。首先是基于离散波长点的MLR模型的优选与稳定性分析,包括单点回归模型和等间隔移动窗口MLR模型的优选与稳定性分析。其次是基于连续波段的PLS模型的优选与稳定性分析,包括全谱直接PLS模型和全谱Savitzky-Golay平滑PLS模型的优选与稳定性分析。研究了Savitzky-Golay平滑参数和PLS因子数的稳定性。并利用移动窗口PLS方法遴选出高信噪比的光谱特征波段。结果表明:所采用的定标样品集和预测样品集的划分方法具有良好的建模代表性、客观性和稳定性;采用等间隔离散波长点的MLR模型具有最好的预测精度;Savitzky-Golay平滑模式的优选可以较大提高模型的预测效果;移动窗口PLS方法可以遴选高信噪比的光谱特征波段。以上定量分析精度可以用于甘蔗制糖过程中白砂糖色值的快速检测。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章 绪论  7-20
  1.1 研究意义  7-8
  1.2 国内外发展动态  8
  1.3 研究目标、研究内容和主要创新点  8-10
  1.4 近红外光谱分析的一些相关知识介绍  10-18
  1.5 本文内容  18-20
第二章 白砂糖近红外光谱实验  20-27
  2.1 预备实验  20-26
  2.2 正实验  26-27
第三章 采用离散波长点的MLR模型的优选与稳定性分析  27-42
  3.1 模型优化方法与评判指标  27-28
  3.2 定标集与预测集的划分  28-31
  3.3 单点回归模型  31-34
  3.4 等间隔移动窗口MLR模型  34-42
第四章 采用连续波长点的PLs模型的优选与稳定性分析  42-58
  4.1 基于全谱段的直接PLS模型  42-45
  4.2 基于全谱的Savitzky-Golay平滑PLS模型  45-53
  4.3 利用移动窗口PLS方法优选光谱波段  53-58
第五章 总结  58-63
  5.1 各种模型的对比分析  58-60
  5.2 结论  60-63
参考文献  63-69
硕士期间发表的论文  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 制糖工业 > 产品标准与检验
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