近紅外光譜非線性建模方法研究.pdf

1、近紅外光譜（NIR）分析技術(shù)以其速度快、效率高、成本低和易于在線分析等特點(diǎn)，在分析化學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但由于大多數(shù)樣品的近紅外光譜都存在譜帶嚴(yán)重重疊、吸收弱且背景干擾嚴(yán)重等問題，必須借助化學(xué)計(jì)量學(xué)方法才能準(zhǔn)確地進(jìn)行定性定量分析。偏最小二乘（PLS）法是近紅外光譜分析中的經(jīng)典方法，但由于光譜響應(yīng)的非線性以及對朗伯-比爾定律的背離，作為線性建模方法的PLS不能滿足非線性建模的需要。因此，非線性建模方法的研究已成為近紅外光譜分析領(lǐng)域的重要

2、研究內(nèi)容。本文開展了基于PLS的非線性建模方法理論和應(yīng)用研究，并在復(fù)雜樣品NIR光譜分析中得到應(yīng)用。主要包括以下研究內(nèi)容：
　　 1.總結(jié)了近紅外光譜的基本原理、特點(diǎn)以及近紅外光譜分析技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，綜述了近年來用于近紅外光譜數(shù)據(jù)處理的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法。
　　 2.將局部建模的思想與PLS算法相結(jié)合，在使用主成分分析（PCA）進(jìn)行光譜降維的基礎(chǔ)上，通過距離判據(jù)尋找線性相關(guān)的樣本進(jìn)行PLS建模，比較了不同距離判據(jù)

3、在近紅外光譜相似性比較中的效果。將所建立的局部建模方法用于復(fù)雜植物樣品中常規(guī)組分含量的測定，得到了滿意的結(jié)果。
　　 3.為了進(jìn)一步提高局部PLS建模方法的性能，將小波變換（WT）引入局部建模方法，通過WT對光譜信息進(jìn)行特征提取，然后再進(jìn)行局部建模。通過主成分空間、小波空間以及原始光譜空間對樣本相似性判別的比較，結(jié)果表明與PCA降維不同，WT可以很好的保留樣本之間的相對信息，所建立的基于小波空間的局部建模方法可獲得更好的預(yù)測效果