光谱变换技术结合连续投影算法在模型简化中的应用

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1、光谱变换技术结合连续投影算法在模型简化中的应用专业：测控技术与仪器学号：104摘要小波变换（WaveletTransformer，WT）技术结合连续投影算法（SuccessiveProjectionAlgorithm，SPA）用于近红外光谱（NearInfraredSpectroscopy，Vis/NIR）和拉曼光谱（RamanSpectroscopy，RS）有效建模波长的选择，并采用选择后的变量建立偏最小二乘回归（PartialleastsquaresRegression，PLSR）模型。分别采用近红外透射光谱和RS技术对葡萄酒酒精度和药片活性成分含量进

2、行定量分析。将107个葡萄酒样品的近红外光谱按照近似2:1的比例进行校正集和预测集样本的选择，因此，71个样本作为校正集，36个样本作为预测集，将WT-SPA-PLSR方法用于葡萄酒酒精度分析，结果表明，采用WT-SPA-PLSR方法后，酒精度模型的预测均方根误差（rootmeansquareerrorofprediction，RMSEP）由12.594减小为12.548，预测相关系数（Correlationcoefficient，R）没有变化仍为0.951，AIC值由5040.199减小为152.694，建模变量由69个变为67个；将120个药片的RS按

3、照2:1的比例进行样品集划分，80个样本作为校正集，40个样本作为预测集，将WT-SPA-PLSR方法用于药片活性成分含量分析，结果表明，采用WT-SPA-PLSR方法后，药片活性成分含量的RMSEP由7.561变为7.689，R没有变化仍为0.929，AIC值由7406.874减小为201.484，建模变量都是78个。因此，采用WT-SPA-PLSR方法不仅可以提高Vis/NIR分析模型的精度，而且可以有效简化模型；采用WT-SPA-PLSR方法虽然没有提高RS分析模型的精度，但是误差相差不大，更为重要的是，采用WT-SPA-PLSR方法可以有效简化RS

4、分析模型。关键词：小波变换；连续投影算法；近红外光谱；拉曼光谱；偏最小二乘法ByusingSpectrumchangetechnologycombinedwith-22-SuccessiveProjectionAlgorithmtosimplifiedmodelAbstractWaveletTransformer(WT)combinedwithSuccessiveProjectionAlgorithm(SPA)wereusedtoselecteffectivewavelengthsfromNearInfraredSpectroscopy(Vis/NIR)a

5、ndRamanSpectroscopy(RS).TheselectedeffectivewavelengthswereasinputsofPartialleastsquaresRegression(PLSR)model.UsingVis/NIRtechniquetoanalyzethealcoholcontentinwine,andusingRMtechniquetoanalyzetheactivesubstancecontentsofpharmaceuticaltables.SeparateVis/NIRofwinesamplesinto71sample

6、sforcalibrationand36samplesforpredictionaccordingtotheproportionofapproximatetwoforone.UsingthemethodofWT-SPA-PLSRtoanalyzethealcoholcontentinwine.ResultsshowthatafteradoptingthemethodofWT-SPA-PLSR,rootmeansquareerrorofprediction(RMSEP)ofthemodelofwineisfrom12.594reducedto12.548,C

7、orrelationcoefficient(R)remainunchanged,isstill0.951,valueofAICisfrom5040.199reducedto152.694,variablesforbuildingmodelarefrom69reducedto67.SeparateRMofpharmaceuticaltablesinto80samplesforcalibrationand40samplesforpredictionaccordingtotheproportionoftwoforone.UsingthemethodofWT-SP

8、A-PLSRtoanalyzetheactivesubstance