儀器間的光譜模型傳遞及譜圖標準化.pdf

1、光譜分析作為一種經典的分析檢測技術，具有無損、快速及可實現在線分析等特點，已經在石油、食品、化工、生物等領域得到廣泛的應用。光譜分析模型的穩(wěn)健性與光譜標準化研究是一項復雜又重要的課題。本文通過對拉曼光譜、近紅外光譜特點及光譜模型傳遞方法的深入研究，創(chuàng)新地提出了改進的模型傳遞算法和甲醇汽油光譜的標準化方法，有效地解決了不同儀器間的光譜模型傳遞，提高了甲醇汽油預測模型的穩(wěn)健性，并把研究成果應用到甲醇汽油快速分析儀中。具體內容包括：
　

2、　 1.為了解決拉曼光譜在不同儀器上的模型傳遞問題，提出了一種結合標準正態(tài)變換(Standard Normal Variate，SNV)的分段直接標準化(Piecewise DirectStandardization，PDS)方法，簡稱SNV-PDS方法，該方法先根據拉曼光譜在兩臺不同儀器上響應差異大的特點，對光譜進行標準正態(tài)變換，然后采用PDS算法進行全譜傳遞。SNV-PDS法顯著減少了兩臺拉曼光譜儀器的光譜差異，具有傳遞樣本少、精

3、度高和傳遞穩(wěn)健性高等優(yōu)點，可應用于不同拉曼光譜儀器間的模型傳遞。
　　 2.針對不同近紅外儀器測得的譜圖特性，提出了一種基線扣除(De-trend)的分段直接標準化方法，簡稱DT-PDS。該方法先通過基線扣除，降低了由于儀器本身帶來的光譜基線漂移；接著，通過分段直接標準化方法，使不同儀器測得的同樣本的譜圖盡可能一致，實現在主機上建立的模型向目標機的傳遞。方法不僅算法簡單，適用性強，而且能夠獲得很好的傳遞效果。
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4、為了能夠讓近紅外光譜分析技術更好地應用于甲醇汽油中甲醇含量的測量，提出了一種譜圖標準化方法。該方法對由不同類型基礎油配制而成的甲醇汽油的近紅外譜圖進行標準化，然后利用標準化后的譜圖建立甲醇汽油中甲醇含量定量分析模型。該方法不僅可以對甲醇汽油中甲醇含量進行全范圍(0％～100％)快速準確的測量，又可以有效減少由于基礎油組分出現較大變化給測量帶來的誤差，提高了測量的穩(wěn)健性。
　　 4.針對目前市場上缺乏有效的甲醇汽油快速分析手段的現