近红外光谱的特征提取及其分类应用研究

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1、近红外光谱的特征提取及其分类应用研究3．3Fisher判别分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213．3．1经典方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一213．3．2LDA的小样本问题及解决方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2l3．4局部保举投影⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．233．4．1经典方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一233．4。2监督模式的局部保举投影⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．243．5实验结果与分

2、析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．253．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．29第4章基于集成学习的近红外特征提取分析模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．304．1Boosting算法背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯304．2Adaboost算法提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3143结合集成学习的线性特征提取与分类算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．4实验结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．38第5章基于偏最d,--乘的近红外特征提取分析模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395．1经典PLS分析模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395。2基于区间筛选的PLS分析模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．3PLS模型的分类应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一435．4基于Si．PLSDA的特征提取与分类方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．435．5实验结果与分析⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．445．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．48第6章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯506．1研究结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．506．2研究展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53致谓十⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．60攻读硕士学位期间的成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61VI江苏大学硕士学位论文硕士期间参与的科研项目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61VIl江苏大学硕士学位论文1．1研究背景第1章绪论中国是世界水果生产大国，自1993年以来，中国水果产量一直稳居世界首位，2007年，中国水果产量18136．3万吨[qlu。但是，尽管有如此高的产量，中国的水果产品的出口比例却一直很低，目前仅占世界水果出口量的2％左右[2]，中国的水果主要还是以国内市场为主。过显示比较优势(Rev

6、ealedComparativeAdvantage，RCA)来测量中国水果的国际竞争力13】，据统计，1991年至2006年，中国出口的七种水果(苹果、橘、橙、梨、桃、葡萄、香蕉)仅有梨RCA值大于1．0，在国际上处于竞争劣势。影响中国水果国际竞争力的关键因素之一是果品采摘后商品化处理率不高。水果在采收后通常需要进一步加工以实现再增值过程，例如挑选、分级、清洗等包装环节，此即水果的商品化处理。目前，国内的水果商品化处理率还很低，不足40％，远远低于欧洲各国的平均水平。除此之外，我国水果的挑选和分级也还处在手工分选和半机械分选阶段。手

7、工分选完全依靠经验，不仅耗时耗工而且分选结果精度低。机械分选目前也仅仅处于半自动化阶段，目前只能针对大小和重量进行粗略分选，其准确率并不能保证，分选过程中也有可能对水果产生破坏性的损伤，影响二次销售。在机械分级之后，通常还是需要人工进行二次细分。苹果是最经常被人们消费的水果之一且是健康饮食的重要部分。中国近些年来商业苹果产量每年达到2400万吨[4]。苹果果实里包含了一些与健康和感官有关的成分，包括单糖、矿物质、膳食纤维，及各种生活性物质，如维他命C和分类化合物。多酚是其中一种最重要的膳食抗氧化剂，因为苹果消费在许多国家都普遍存在，

8、且每年在市场上都可获得，所以苹果果实是便是酚类物质的一个主要来源。美国大约22％的水果酚类物质消费来自于苹果，这使苹果成为膳食抗氧化剂的最大来源【5]。对消费者来说苹果的质量和外观很重要。其质量被定义为颜色、质地、风味、味道(甜、酸、