基于可见近红外光谱技术的车蜡品牌无损鉴别方法研究.pdf

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1、第３４卷，第２期光谱学与光谱分析Vol畅３４，No畅２，pp３８１‐３８４２０１４年２月SpectroscopyandSpectralAnalysisFebruary，２０１４基于可见近红外光谱技术的车蜡品牌无损鉴别方法研究１，２１２倡张瑜，谈黎虹，何勇１畅浙江经济职业技术学院，浙江杭州　３１００１８　　　　　　　２畅浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州　３１００５８摘要探讨了可见‐近红外光谱技术快速无损识别不同品牌车蜡的可行性。实验一共获得１０４样本，其中４０个样本（建模集）用于建立模型，剩

2、余６４个样本（预测集）被用于独立验证建立好的模型。基于五种不同品牌车蜡的可见‐近红外光谱分别建立了线性判别分析（linearDiscriminantAnalysis，LDA）和最小二乘支持向量机（leastsquare‐supportvectormachine，LS‐SVM）模型。基于两个算法的全波段光谱模型的预测集正确率分别达到了８４％和９７％。进一步采用连续投影算法（successiveprojectionsalgorithm，SPA）算法从７５１波段中选取了７个特征波段（３５１，３６５，４０１，

3、４４１，６０５，９２６和９８０nm）。基于SPA选择的变量建立LS‐SVM模型，准确率依然保持在９７％。说明SPA选择的特征波段包含了对于车蜡品牌鉴别最重要的光谱信息，而大多数无用信息则被有效剔除。将SPA与LS‐SVM算法的车蜡识别模型在保证正确率的基础上，还可以大大降低模型计算复杂程度，说明该模型能快速准确的从车蜡可见‐近红外光谱中提取有效信息，并实现车蜡品牌的无损鉴别。关键词车蜡；Vis‐NIR光谱；线性判别方法；最小二乘支持向量机；连续投影算法中图分类号：TP３９１；Tk４１８　　文献标识码：

4、ADOI：１０畅３９６４／j畅issn畅１０００‐０５９３（２０１４）０２‐０３８１‐０４采用人工方法进行，如看外观、看粘度变化，看杂质等。但引言人为检测存在精度不高，主观性强等缺点。质检部门一般采用国标方法进行检测（GB／T２３４３７‐２００９）。但检测方法一般近年来，随着汽车工业的蓬勃发展，汽车保有量急剧增耗时费力，检测周期长，需要破坏样品，无法大批量检测等，加，爱车族都在提高车子的外在品质上下功夫，给自己的爱不适用于现代社会对于车蜡快速、无损检测的需要。车穿上一件光鲜亮丽的“衣裳”。汽车打蜡能够

5、有效地保护漆可见‐近红外光谱（visibleandnearinfraredspectroscopy，面，延长汽车壳体的使用寿命，并使车辆外表光亮美观。车Vis‐NIRS）是一个新兴的快速、低成本、无污染的分析技术，蜡是一种由蜡、表面活性剂、溶剂等组成的化合物，易于附它可以充分利用全谱段或多波长的光谱数据对物质的品质、着在汽车涂层表面，能增加汽车涂层的光泽度及耐磨性。大种类、化学成分等进行定性和定量分析，已广泛应用于农［１］量实践证明，高品质的车蜡可以上光、防水、抗高温、防静业、石油化工、食品、制药等领

6、域。可见光谱能够反映物电、防紫外线、研磨抛光作用，车蜡除了具有上述作用外，质的颜色信息，而近红外光谱区与有机分子（如有机碳氮源）还具有防酸雨、防盐雾等作用，既可以汽车美容又可以提高中的含氢基团（C—H，N—H）振动的合频与各级倍频的吸收汽车的实用价值。一致，可以得到样品中有机分子含氢基团的特征振动信［１］市场上的车蜡品牌众多，真假难辨，使消费者的利益受息。因此通过扫描样品的可见‐近红外光谱，可以得到车蜡损。不法商贩将低品质车蜡放入高品质车蜡包装壳中，以次的成分含量信息，从而对不同品牌和品质的车蜡进行检

7、测。充好。不但会造成车主很大的经济损失，还有可能危害到汽与传统的分析化学方法需要破坏样品、操作繁琐、测量成本车外壳的使用寿命。因此，获取车蜡品牌和品质信息，可以高等缺点相比，可见‐近红外光谱技术具有分析速度快，能够避免消费者的经济利益受到损害，也有助于规范市场秩序，多组分同时测定，分析成本低以及操作简单，不需要专业技推动车蜡市场的健康有序地发展。目前，车蜡品质检测日常术培训等优点。可见‐近红外光谱检测不需要对样品进行预收稿日期：２０１３‐０５‐０６，修订日期：２０１３‐０７‐０１基金项目：国家自然科学

8、基金项目（３１０７２２４７）资助作者简介：张瑜，女，１９７７年生，浙江经济职业技术学院副教授e‐mail：zy７７３９＠１２６畅com倡通讯联系人e‐mail：yhe＠zju畅edu畅cn２８３光谱学与光谱分析第３４卷处理，能直接对样品进行原位测定和非破坏性实时分析。此度。LS‐SVM算法中，核函数的选择对LS‐SVM算法的效果外可见‐近红外光谱仪器也较色谱、核磁、中红外光谱等检测有直接影响，文中选择径向基核函数（radialbasisfunction，