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基于近红外光谱的废旧塑料材质识别研究
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作者 彭斌彬 张潮 +1 位作者 郭亚坤 吴英琦 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期210-217,共8页
针对废旧塑料回收处理量大且种类繁多,难以快速无损分类识别的难题,提出基于近红外光谱技术的塑料材质识别方法。使用红外光谱仪采集了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯... 针对废旧塑料回收处理量大且种类繁多,难以快速无损分类识别的难题,提出基于近红外光谱技术的塑料材质识别方法。使用红外光谱仪采集了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲醛(POM)八种塑料的近红外光谱数据,采用Savitzky-Golay卷积平滑和标准正态变量变换进行数据预处理,分别运用无监督学习的主成分分析与有监督学习的线性判别分析进行光谱数据降维,将光谱数据维度从334维降至10维和7维,最后结合马氏距离判别建立塑料材质识别模型。实验结果表明:结合S-G平滑和SNV的预处理有效提高了识别准确率;对预处理数据的验证集进行降维后,两种降维方法的识别准确率分别达到了95.24%和100%。这两种方法可为多种废旧塑料材质识别研究提供参考。 展开更多
关键词 近红外光谱 塑料材质识别 数据预处理 主成分分析 线性判别分析 马氏距离
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玉米籽粒角质率近红外光谱快速定量检测研究
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作者 张亚军 李颖 +7 位作者 冀春晓 王烨 赵雅琴 赵林茂 王庆康 宋宪亮 郭启芳 谷淑波 《种子》 北大核心 2025年第7期240-245,共6页
玉米籽粒角质率是评价玉米品质的关键指标。针对现有检测方法误差大、通用性差或需要破坏种子等问题,以324份玉米自交系为材料,结合近红外光谱技术与线性偏最小二乘回归法,建立了玉米角质率和粉质率的无损检测模型,2种模型均具有高的预... 玉米籽粒角质率是评价玉米品质的关键指标。针对现有检测方法误差大、通用性差或需要破坏种子等问题,以324份玉米自交系为材料,结合近红外光谱技术与线性偏最小二乘回归法,建立了玉米角质率和粉质率的无损检测模型,2种模型均具有高的预测精度和好的稳定性(R_(val)^(2)>0.900,RPD_(p)>3.000)。研究结果为玉米籽粒角质率的快速无损高通量检测提供了可靠方法,对玉米育种和品质改良具有重要的理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 玉米 近红外光谱技术 角质率 粉质率 偏最小二乘回归法(PLSR)
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基于声发射的铝合金薄板自冲铆成形过程分析
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作者 李银波 杨建 +3 位作者 邢保英 张洪申 邹春芽 邹春华 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期52-59,共8页
针对铝合金薄板材料,开展自冲铆成形试验研究,建立声发射信号采集系统以获取自冲铆成形过程中的声发射信号,分析载荷-行程曲线与声发射信号间的映射关系;研究了不同成形缺陷(裂纹、底部厚度不足和镦粗)在时域、频域中的声发射信号特征,... 针对铝合金薄板材料,开展自冲铆成形试验研究,建立声发射信号采集系统以获取自冲铆成形过程中的声发射信号,分析载荷-行程曲线与声发射信号间的映射关系;研究了不同成形缺陷(裂纹、底部厚度不足和镦粗)在时域、频域中的声发射信号特征,分析了其信号特征参数、频域和幅值概率密度的统计量等。结果表明,自冲铆成形过程的声发射信号在铆钉刺入上板、铆钉刺入下板和铆钉腿扩张阶段具有明显的过程特征;有缺陷试件声发射信号强度低于无缺陷试件,底部厚度不足缺陷试件的信号强度高于有裂纹缺陷试件,有镦粗缺陷试件的信号强度最弱;裂纹缺陷试件的频谱主要集中在50 kHz,底部厚度不足缺陷试件的频谱主要集中在175~220 kHz,镦粗缺陷试件的频谱主要集中在225 kHz。利用能量值和峭度值可以区分不同类型的缺陷,可以将其作为自冲铆成形过程在线监测的特征指标。 展开更多
关键词 自冲铆技术 声发射技术 缺陷辨识 频谱分析 特征参数
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基于双光谱成像技术的矿井早期火源识别及抗干扰方法研究
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作者 王炎林 裴晓东 +1 位作者 王凯 徐光 《工矿自动化》 北大核心 2025年第3期122-130,共9页
现有基于图像分析的矿井外因火灾监测方法受矿井环境复杂、干扰源影响较大,单模态方法易将光源误判为火源,多模态方法没有利用温度信息进行火源判定,且在粉尘条件下这两种方法的识别精度较低。针对上述问题,提出一种基于双光谱成像技术... 现有基于图像分析的矿井外因火灾监测方法受矿井环境复杂、干扰源影响较大,单模态方法易将光源误判为火源,多模态方法没有利用温度信息进行火源判定,且在粉尘条件下这两种方法的识别精度较低。针对上述问题,提出一种基于双光谱成像技术的矿井早期火源识别及抗干扰方法。首先采用YOLOv10模型对可见光图像进行实时火源检测,利用红外热成像获取温度分布数据,然后通过Canny边缘检测与图像二值化预处理,消除可见光与红外图像的成像差异,最后采用pHash算法计算可见光与红外图像边缘哈希值的海明距离,并标定阈值(海明距离≤25),判定是否为同一火源,从而有效区分火源与干扰源。实验结果表明:在无粉尘无干扰源工况下,基于双光谱成像技术的矿井早期火源识别及抗干扰方法的准确率达98%,召回率为94%,优于单模态的YOLOv10(准确率为97%,召回率为86%);在粉尘干扰条件下,粉尘覆盖摄像头表面33%时,该方法的准确率和召回率分别为85%,80%,粉尘覆盖摄像头表面66%时,准确率和召回率分别为70%,65%,优于单模态和多模态方法。 展开更多
关键词 矿井外因火灾 早期火源识别 双光谱成像技术 可见光 红外光 pHash算法 YOLOv10 海明距离
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基于双指标序列分析法和聚类分析法的洋甘菊红外指纹图谱研究
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作者 杨青青 刘婷 +2 位作者 张明惠 马璇 姚军 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第1期62-68,共7页
采用傅立叶变换红外光谱仪采集了不同温度、不同部位、不同批次洋甘菊药材的红外光谱及二阶导数红外光谱,并结合双指标序列分析法、聚类分析法对不同批次洋甘菊药材进行了全面评价。结果表明,从洋甘菊红外光谱中确定了19个共有峰,根据... 采用傅立叶变换红外光谱仪采集了不同温度、不同部位、不同批次洋甘菊药材的红外光谱及二阶导数红外光谱,并结合双指标序列分析法、聚类分析法对不同批次洋甘菊药材进行了全面评价。结果表明,从洋甘菊红外光谱中确定了19个共有峰,根据不同温度下各特征吸收峰的变化,推测温度可能影响洋甘菊中黄酮类、酯类、糖(苷)类物质;洋甘菊花、茎的红外光谱具有一定的相似性和差异性,根据特征吸收峰强度推测花中黄酮类、酚酸类含量较高;不同批次洋甘菊的峰位、峰强度存在一定相似性和差异性,二阶导数红外光谱可以分离出红外光谱中一些相互重叠的吸收峰;不同批次洋甘菊样品间共有峰率为60.00%~100.00%,变异峰率为0.00~47.62%;当欧氏距离为5~10时,16批次洋甘菊药材可聚为3类,其中S1、S4、S5、S6、S7、S10、S12聚为一类,S3、S8、S9、S11、S13、S15、S16聚为一类,S2、S14聚为一类。该方法通过不同角度对洋甘菊药材的差异进行分析评价,具有一定的可行性,为药材的质量控制提供了新方法。 展开更多
关键词 洋甘菊 红外光谱 双指标序列分析法 聚类分析法
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再生与原生涤纶纤维的特征分析
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作者 张瑞芝 梁帅童 +1 位作者 张红娟 王际平 《针织工业》 北大核心 2025年第1期85-88,共4页
针对目前仍缺少再生涤纶纤维快速、准确的特征分析和提取方法,文章分别使用快速傅立叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热法和顶空气相色谱质谱联用法,分析原生与再生涤纶纤维样品的特征官能团结构、热性能以及特征挥发性化合物。结... 针对目前仍缺少再生涤纶纤维快速、准确的特征分析和提取方法,文章分别使用快速傅立叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热法和顶空气相色谱质谱联用法,分析原生与再生涤纶纤维样品的特征官能团结构、热性能以及特征挥发性化合物。结果表明,再生涤纶纤维红外光谱吸收峰强度高于原生涤纶纤维,再生涤纶纤维经热重分析的第二段质量损失率高于原生涤纶纤维,同时顶空气相色谱质谱联用分析在再生涤纶纤维样品中检出苯甲醛和正辛醛,上述结果可作为再生涤纶纤维的检测特征。根据研究结果,在后续的研究中可累积样本量并建立数据库,为再生涤纶纤维的追溯体系提供事实基础。 展开更多
关键词 再生涤纶 特征分析 红外光谱 差示扫描量热分析 热重分析 气相色谱质谱
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并柜安装对核级电气柜抗震性能的影响
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作者 潘兴特 阮善发 +1 位作者 李吉生 初文婷 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第3期308-316,共9页
核电厂储能系统升级改造后,充放电设备改为并柜安装,其抗震性能需重新认证.并柜后的组合体结构复杂,有限元抗震分析相对困难,为减少有限元建模的单元数,采用等效质量法对电气柜进行简化,同时最大限度保留原机柜的动态特性与力学性能.模... 核电厂储能系统升级改造后,充放电设备改为并柜安装,其抗震性能需重新认证.并柜后的组合体结构复杂,有限元抗震分析相对困难,为减少有限元建模的单元数,采用等效质量法对电气柜进行简化,同时最大限度保留原机柜的动态特性与力学性能.模态分析结果显示,并柜前与并柜后的前6阶自振频率变化不大.采用响应谱法分析动力响应,对结构上各阶振型产生的地震响应值求和,得到电气柜的地震响应,用Block Lanczos法对计算结果进行特征提取,获得电气柜典型部位的动力特性参数,并柜后刚度相对较弱的电气柜其柜顶的加速度响应和位移响应大幅下降,立柱根部的应力也有同样的变化规律.拉应力最大的螺栓处于直流配电柜与楼板连接位置,所受拉应力不到并柜前的1/3,对连接片的应力进行校核,满足设计要求.结合原类似设备抗震试验成果,借助于有限元计算结果提取电气柜柜顶三向加速度值,通过类推法判定并柜设备抗震性能满足要求.并柜后结构整体刚度得到改善,动态响应有不同程度下降,组合体结构抗震性能得到提高.在重力荷载与地震荷载作用下,通过对并柜前后充电器柜与配电器柜动态响应值的比较,验证了并柜安装有利于降低地震响应值,为电气柜安装方式选择提供了重要的参考依据. 展开更多
关键词 核工程及核技术 核安全 核电站 有限元分析 响应谱分析 抗震性能 电气柜 并柜
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显示器电磁木马的Soft-TEMPEST技术研究 被引量:7
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作者 陈荣茂 任江春 龚正虎 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第27期63-68,共6页
显示器电磁木马是通过控制计算机屏幕电磁辐射达到窃取信息目的的一种新型木马。当前的主流防护思想是用软件防护代替较为成熟但造价昂贵的硬件防护机制,然而目前软防护思想大多侧重于理论方法的探索,在实现机制上相对比较复杂。针对显... 显示器电磁木马是通过控制计算机屏幕电磁辐射达到窃取信息目的的一种新型木马。当前的主流防护思想是用软件防护代替较为成熟但造价昂贵的硬件防护机制,然而目前软防护思想大多侧重于理论方法的探索,在实现机制上相对比较复杂。针对显示器电磁木马的工作特点提出了Soft-TEMPEST防护机制,设计了显示器电磁木马的ADFA(API Detection and Frequency Analysis)检测方法。该方法通过API函数序列的周期性挖掘分析,结合对屏幕像素信息的傅里叶变换及频谱分析,达到检测出木马进程的目的。测试结果表明,该方法能够成功检测出多种显示器电磁木马,而且原理简单,方便投入使用。 展开更多
关键词 电磁木马 基于软件的瞬时电磁脉冲发射监测技术(Soft-TEMPEST) 应用程序编程接口(API)周期挖掘 傅里叶变换 频谱分析
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近红外光谱法在兽药生产全过程质量控制中的应用展望
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作者 王轩 韩宁宁 +3 位作者 陈鑫伟 彭文绣 叶能胜 张秀英 《中国兽药杂志》 2025年第1期11-20,共10页
近红外光谱法(Near-Infrared Spectrometry,NIRS)作为全过程分析技术(Process Analytical Technology,PAT)的关键工具,自2004年美国食品药品监督管理局提出以来,在制药领域应用广泛。然而,在兽药生产质量控制中,NIRS的应用尚不充分。本... 近红外光谱法(Near-Infrared Spectrometry,NIRS)作为全过程分析技术(Process Analytical Technology,PAT)的关键工具,自2004年美国食品药品监督管理局提出以来,在制药领域应用广泛。然而,在兽药生产质量控制中,NIRS的应用尚不充分。本文综述了NIRS的基本原理,并探讨了其在药品生产全过程质量控制中的应用现状。通过分析NIRS在原料检验、生产过程监控及成品检测中的应用,展现了其在提高生产效率、确保药品质量方面的潜力。同时,文章展望了NIRS技术在兽药生产中的未来发展趋势,包括技术优化、标准建立及多领域融合应用,以期为兽药行业的智能化、精准化生产提供技术支持。 展开更多
关键词 近红外光谱 药物分析 质量控制 全过程分析技术
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畜禽产品安全检测方法比较与评价
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作者 刘华香 周喜荣 王晶晶 《现代畜牧科技》 2025年第3期144-147,共4页
目前,我国畜禽产品安全质量问题频发,对这些问题的准确检测和评价是确保产品安全的重要环节。该文统筹分析了现行使用的各种畜禽产品安全检测方法,包括化学分析法、生物学检测法、分子生物学方法和近红外光谱技术等。通过详细比较,了解... 目前,我国畜禽产品安全质量问题频发,对这些问题的准确检测和评价是确保产品安全的重要环节。该文统筹分析了现行使用的各种畜禽产品安全检测方法,包括化学分析法、生物学检测法、分子生物学方法和近红外光谱技术等。通过详细比较,了解各检测方法的优缺点和适用场景。结果显示,化学分析法准确性高、重复性强,但费时费力;生物学检测法直观快速,但准确性差,存在假阳性误报的可能;分子生物学方法准确度高,能精确检测到低浓度污染物,缺点是设备复杂,操作难度大;近红外光谱技术非破坏性,能更好地保护样本,但需要专门建立检测模型和专业的分析师进行数据处理。 展开更多
关键词 畜禽产品安全 检测方法 化学分析法 分子生物学方法 近红外光谱技术
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基于近红外光谱技术有监督模式识别的青皮产地溯源分析 被引量:6
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作者 李跑 谭惠珍 +3 位作者 谢叔娥 苏光林 董怡青 唐辉 《轻工学报》 CAS 北大核心 2024年第2期54-59,共6页
利用便携式近红外光谱仪采集不同产地(安徽、广东、四川)青皮外壁和内囊光谱数据,采用单一预处理和组合预处理方法消除光谱中的多种干扰,结合主成分分析(PCA)、簇类独立软模式分类法(SIMCA)及Fisher线性判别分析(FLDA)等模式识别方法建... 利用便携式近红外光谱仪采集不同产地(安徽、广东、四川)青皮外壁和内囊光谱数据,采用单一预处理和组合预处理方法消除光谱中的多种干扰,结合主成分分析(PCA)、簇类独立软模式分类法(SIMCA)及Fisher线性判别分析(FLDA)等模式识别方法建立青皮产地溯源模型。结果表明,光谱预处理可以在一定程度上消除基线漂移、背景噪声和谱峰重叠干扰,但无法实现产地溯源。3种模式识别方法中,PCA无法实现青皮产地溯源;青皮外壁和内囊原始光谱的SIMCA模型获得的青皮产地溯源整体鉴别率分别为99.14%和98.28%;FLDA模型获得的整体鉴别率均为99.57%,优于SIMCA模型;经光谱预处理优化后的SIMCA和FLDA模型对青皮产地溯源的鉴别率均可达100%,即便携式近红外光谱技术结合有监督模式识别方法可实现青皮产地溯源的无损分析,可为食药同源物质产地溯源拓展新途径。 展开更多
关键词 青皮 溯源分析 近红外光谱技术 有监督模式识别方法
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红外超宽带分光镜研究
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作者 张静 孙文瀚 +4 位作者 付秀华 潘永刚 王奔 林兆文 石澎 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1270-1276,共7页
超宽带分光镜是光谱分析系统中不可缺少的光学元件,其性能直接影响傅里叶红外光谱仪的测试精度。依据光学薄膜理论,选用Ge、ZnSe和YbF_(3)作为镀膜材料,结合基板实际光谱曲线,通过光谱补偿设计方法,结合TFC软件完成膜系设计。采用电子... 超宽带分光镜是光谱分析系统中不可缺少的光学元件,其性能直接影响傅里叶红外光谱仪的测试精度。依据光学薄膜理论,选用Ge、ZnSe和YbF_(3)作为镀膜材料,结合基板实际光谱曲线,通过光谱补偿设计方法,结合TFC软件完成膜系设计。采用电子束蒸发离子束辅助沉积技术进行薄膜制备,通过优化沉积工艺,解决了分光镜制备过程中膜厚控制误差大导致光谱差的问题。使用Spectrum Two傅里叶红外光谱仪进行检测,在45°入射时,2.5μm~20μm波段的平均分光比为52:45.5,且环境测试结果显示,分光镜具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 光学薄膜 宽光谱红外分光镜 光谱分析 膜厚误差
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不同产地蓝铜矿矿物学及谱学特征研究
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作者 徐翠香 陈宇迪 +1 位作者 邹涛 杨颖 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1372-1378,共7页
蓝铜矿是含铜的碳酸盐矿物,它产于铜矿床的氧化带,是一种次生矿物,因此蓝铜矿的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。国内学者对蓝铜矿的谱学研究比较少,且对世界不同著名产地蓝铜矿矿物学与谱学特征对比是空白区。通过扫描电镜能谱分析仪... 蓝铜矿是含铜的碳酸盐矿物,它产于铜矿床的氧化带,是一种次生矿物,因此蓝铜矿的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。国内学者对蓝铜矿的谱学研究比较少,且对世界不同著名产地蓝铜矿矿物学与谱学特征对比是空白区。通过扫描电镜能谱分析仪、粉晶X射线衍射仪、同步热分析仪、红外光谱仪等仪器对2块中国产地蓝铜矿矿物样品(安徽六峰山、广东阳春)与2块外国产地蓝铜矿矿物样品(老挝、澳大利亚)的成分、结构及谱学特征进行了分析与探讨。能谱元素分析结果显示4块矿物样品的主要元素为C、O、Cu三种元素。X衍射结果表明除产于安徽六峰山矿物外,其他3种产地矿物X衍射物相分析结果均为蓝铜矿Cu_(3)(OH)_(2)(CO_(3))_(2)。产于安徽六峰山矿物除了主物相蓝铜矿的衍射峰外,在其他位置也检测出衍射峰,表明产于安徽六峰山的矿物含有第二物相孔雀石CuCO_(3)·Cu(OH)_(2)。从同步热分析仪热重曲线可以看出主要有两个失重台阶,300℃之前的失重可能是蓝铜矿中含有小部分的孔雀石的分解失重,而300~600℃的失重对应的是蓝铜矿的分解失重。从红外光谱上看主要的红外峰为蓝铜矿的特征峰,四个不同产地的红外光谱比较相似。结合蓝铜矿的外观特征,可为不同产地蓝铜矿的产地鉴定和检测提供依据。 展开更多
关键词 蓝铜矿 能谱分析 X衍射物相分析 同步热分析 红外光谱
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花生籽仁黄酮含量近红外分析检测方法 被引量:7
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作者 李振 侯名语 +5 位作者 崔顺立 陈淼 刘盈茹 李秀坤 陈焕英 刘立峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1112-1116,共5页
黄酮是影响花生籽仁营养价值的重要指标,常用的分光光度法及色谱法测定黄酮含量费时费力,不适于育种过程中大批量的检测。构建其近红外测定模型可为快速检测籽仁黄酮含量提供重要的技术保障。该研究以290份不同黄酮含量的花生种质为材料... 黄酮是影响花生籽仁营养价值的重要指标,常用的分光光度法及色谱法测定黄酮含量费时费力,不适于育种过程中大批量的检测。构建其近红外测定模型可为快速检测籽仁黄酮含量提供重要的技术保障。该研究以290份不同黄酮含量的花生种质为材料,Al^(3+)显色法测定的黄酮含量在46.96~140.18 mgRT(RT:rutin)·(100 g)^(-1)之间。使用瑞典波通DA7250型号的近红外分析仪(950~1650 nm)扫描和采集花生籽仁的近红外光谱值,选用全波长光谱范围内偏最小二乘回归法(PLSR),对比单一和复合不同的预处理方法,比较不同模型的相关系数和误差来预测最佳模型,确定黄酮含量近红外光谱定标模型的最佳光谱预处理方法为“Savitzky-Golay Derivative+Baseline+De-trending”,校正集相关系数(R_(c))为0.884,标准误差(RMSEC)为4.998。模型构建过程中,采用含有Savitzky-Golay Derivative的组合光谱预处理方法可以显著提高模型预测的相关系数。利用50份花生样品对该模型进行外部验证,预测的相关系数R_(p)为0.904,而预测的均方根误差RMSEP为1.122。本研究所构建的近红外光谱模型能够无损、高效的测定花生籽仁中的黄酮含量,为选育高黄酮含量的花生品种奠定基础,并为μg·g^(-1)级物质含量的近红外模型构建提供借鉴。 展开更多
关键词 花生 近红外光谱分析 黄酮含量 偏最小二乘回归法(PLSR)
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界面聚合法制备耐热型山梨醇水溶液微胶囊 被引量:1
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作者 张艳杰 赵珍 +3 位作者 张旭波 娄鸿飞 李巍 周雪琴 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期123-130,共8页
为获得具有植物叶片近红外精细反射光谱特征的伪装材料,采用界面聚合法制备山梨醇水溶液微胶囊。选择聚脲为壁材,设计了两步升温的包覆工艺,通过反应温度的优化得到了水分含量达50%以上的山梨醇水溶液微胶囊。扫描电子显微镜下观察到微... 为获得具有植物叶片近红外精细反射光谱特征的伪装材料,采用界面聚合法制备山梨醇水溶液微胶囊。选择聚脲为壁材,设计了两步升温的包覆工艺,通过反应温度的优化得到了水分含量达50%以上的山梨醇水溶液微胶囊。扫描电子显微镜下观察到微胶囊呈表面较为光滑的球形;紫外/可见/近红外分光光度计结果表明,微胶囊的反射光谱在1450 nm和1930 nm处呈现与绿色植被相似的水分吸收谷。微胶囊具有优良的水分保持能力,在25℃、相对湿度50%环境中放置96 h后水分含量变化率不超过3%;热重分析和差示扫描量热结果表明,微胶囊水分的流失起始温度超过200℃。该微胶囊轻质、水分含量高、耐热性强,制备工艺简单,与植物叶片近红外反射光谱匹配度高,在对抗高光谱探测技术领域具有良好应用前景。 展开更多
关键词 高光谱探测对抗 近红外伪装材料 绿色植被 反射光谱 微胶囊技术
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多层非线性局部感受野极限学习机方法用于录井气体分析 被引量:2
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作者 李忠兵 袁章雨 +2 位作者 梁海波 谌贵辉 蒋川东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期157-169,共13页
随着我国能源需求的不断提升以及钻探环境的日益复杂化,开展高精度的烷烃类气体浓度检测对于提高油气勘探效率具有重要意义。光谱录井技术具有烃类气体检测快速、准确等优势,已成为石油勘探过程中备受关注的研究热点。针对录井气体红外... 随着我国能源需求的不断提升以及钻探环境的日益复杂化,开展高精度的烷烃类气体浓度检测对于提高油气勘探效率具有重要意义。光谱录井技术具有烃类气体检测快速、准确等优势,已成为石油勘探过程中备受关注的研究热点。针对录井气体红外光谱由于饱和吸收、噪声干扰、基线漂移等方面引起的非线性问题,提出了多层非线性局部感受野极限学习机(NM-LRF-ELM)模型。该模型将一维光谱数据转换为二维矩阵格式,利用局部感受野的数据处理方式在输入与隐藏层之间实现非线性特征提取。同时,引入改进的T-sigmoid激活函数,并在全连接层后加入dropout层来降低模型的过拟合风险。模型的特征提取与定量分析呈一体化结构,直接输出定量分析预测值。采集了两组共407个混合烷烃气体样本的红外光谱作为实验数据集,进行定量分析实验。实验结果表明,相较于滑动窗口类与灰狼优化定量分析模型,该模型的训练时间显著减少了90%以上。即使在同系物的非线性干扰下,模型的预测精度仍低于系统误差。因此,提出的方法有助于在现场环境变化复杂的情况下,降低未知气体的非线性干扰,提高对目标气体的红外光谱检测精度。 展开更多
关键词 气测录井 红外光谱 定量分析 局部感受野极限学习机
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红外光谱结合热重法对3种作物秸秆腐解特征的分析 被引量:1
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作者 陈丽鹃 张锦秀 +5 位作者 范伟 粟桂蓉 李伟鹏 谢慧玲 李雨 周喜新 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2591-2601,共11页
【目的】通过模拟试验明确3种作物秸秆腐解过程中的物质结构变化规律,为烟田秸秆的合理利用提供理论依据。【方法】以烟草、油菜和水稻3种作物秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法模拟腐解180 d,应用傅里叶红外光谱及热重(TG)分析研究3种作... 【目的】通过模拟试验明确3种作物秸秆腐解过程中的物质结构变化规律,为烟田秸秆的合理利用提供理论依据。【方法】以烟草、油菜和水稻3种作物秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法模拟腐解180 d,应用傅里叶红外光谱及热重(TG)分析研究3种作物秸秆在干湿交替和淹水2种土壤水分条件下的腐解特性差异。【结果】3种作物秸秆在180d时腐解率达55.69%~69.39%,表现为水稻秸秆>油菜秸秆>烟草秸秆;同一秸秆在2种土壤水分条件下的腐解率表现为干湿交替处理>淹水处理,但差异较小。红外光谱分析结果显示3种作物秸秆的官能团组成存在一定的相似性,在3420、2920、1640、1380、1050和610 cm^(-1)处共有吸收峰,但在某些特征吸收峰和吸收峰相对强度呈现差异,表明这些吸收峰所对应的物质及含量有所不同。烟草秸秆的1640 cm^(-1)/2920cm^(-1)和1640 cm^(-1)/1050cm^(-1)相对强度比值最大,芳香族化合物含量相对较高。随着腐解的进行,3种作物秸秆红外光谱吸收峰及其相对强度发生变化,碳水化合物、酰胺化合物和脂肪族化合物逐步分解,生成了碳酸盐、铵盐、硝酸盐和羧酸盐等,水稻秸秆中元素硅逐步释放形成二氧化硅和硅酸盐。TG分析显示,3种作物秸秆TG-微商热重(DTG)曲线上200~400℃阶段的失重率达55.00%以上,是秸秆挥发分析出的主要阶段。200~400℃和600~700℃阶段失重率分别以油菜秸秆(58.71%)和烟草秸秆(6.38%)最大,水稻秸秆900℃残留质量百分比最高(23.17%)。腐解末期(180 d)3种作物秸秆的固定碳百分比和挥发分质量分数差异显著(P<0.05),但同一作物秸秆在不同水分条件下差异不显著(P>0.05);其中,水稻秸秆固定碳百分比最高(平均值17.32%),挥发分质量分数最低,而油菜秸秆挥发分质量分数较高,固定碳百分比最低,平均值为11.69%。【结论】红外光谱结合热重法可对模拟还田秸秆的降解状况进行分析,其中烟草秸秆较难腐解,水稻秸秆还田更有利于增加土壤有机碳含量。 展开更多
关键词 作物秸秆 腐解特性 红外光谱分析 热重分析
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基于近红外光谱技术对绿豆产地溯源的研究 被引量:2
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作者 陈明明 邱彦超 +3 位作者 宋妍 杨斯琪 左锋 钱丽丽 《黑龙江八一农垦大学学报》 2024年第1期49-54,共6页
为探索绿豆产地鉴别可行性,实现对来自白城、杜尔伯特、泰来、泗水绿豆原产地的快速鉴别。研究运用近红外光谱技术,并结合PLS-DA法(偏最小二乘判别分析)进行建模,对4个产地的120份绿豆粉末样品进行近红外光谱的扫描,分别采用不同光谱预... 为探索绿豆产地鉴别可行性,实现对来自白城、杜尔伯特、泰来、泗水绿豆原产地的快速鉴别。研究运用近红外光谱技术,并结合PLS-DA法(偏最小二乘判别分析)进行建模,对4个产地的120份绿豆粉末样品进行近红外光谱的扫描,分别采用不同光谱预处理方法[标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)、矢量归一化与导数处理等]最终确定矢量归一化+MSC建立的模型最稳定,建模波长为12 000~4 000 cm-1全波长。主成分分析提取3个有效主成分(主成分1贡献率为52.44%,主成分2贡献率为30.16%,主成分3贡献率为9.57%),其累计贡献率达到92.17%。用预测样本集进行模型的验证,白城、杜尔伯特、泰来、泗水4个产地的预测正确率分别为100%、80%、80%和100%。预测结果达到80%以上,初步认定近红外光谱分析技术可用于绿豆产地溯源研究。 展开更多
关键词 绿豆 产地鉴别 近红外光谱 主成分分析 偏最小二乘判别分析
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红外光谱法快速检测生物降解塑料 被引量:1
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作者 王晓珂 冯冰涛 +4 位作者 马劲松 张信 孙国华 肖军 侯连龙 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期70-77,共8页
随着生物降解塑料的应用,部分商家为降低生物降解塑料成本会添加非降解材质,造成了环境污染,因此快速准确鉴定生物降解塑料成分成重要问题。该文采用红外光谱法测定单一的聚乳酸和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯等原材料标准谱图,标记其... 随着生物降解塑料的应用,部分商家为降低生物降解塑料成本会添加非降解材质,造成了环境污染,因此快速准确鉴定生物降解塑料成分成重要问题。该文采用红外光谱法测定单一的聚乳酸和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯等原材料标准谱图,标记其特征官能团。然后通过溶液共混、熔融共混和原位聚合制备得到不同成分和不同含量的降解材料共混物,测定其红外谱图。通过红外光谱图分析,不同的制备方法对共混物的结构没有影响,无其他副产物的生成,且未发生降解。最后,讨论以高密度聚乙烯为非降解材质、淀粉为降解材质和KH550处理的纳米二氧化硅为无机填料对生物降解的影响,以研究非降解材质、降解材质和无机填料对利用红外光谱快速检测生物降解塑料的干扰。最终形成简单便捷、成本低的红外光谱检测方法。 展开更多
关键词 生物降解塑料 红外光谱 快速检测 共混 定性分析
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锂基脂静态热氧化老化行为的红外吸收光谱定量分析
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作者 孙一平 赵启龙 +3 位作者 苏怀刚 于泓渊 阴俊 娄文静 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期560-568,共9页
为探讨锂基润滑脂在高温使用工况下的热老化行为,以不同矿物油、合成油PAO为基础油,以12-羟基硬脂酸锂为稠化剂制备润滑脂样品。使用自行设计的红外光谱定量分析设备,采用静态热老化方式模拟并系统研究了不同老化温度、不同基础油种类... 为探讨锂基润滑脂在高温使用工况下的热老化行为,以不同矿物油、合成油PAO为基础油,以12-羟基硬脂酸锂为稠化剂制备润滑脂样品。使用自行设计的红外光谱定量分析设备,采用静态热老化方式模拟并系统研究了不同老化温度、不同基础油种类的锂基润滑脂老化过程。探索了该老化过程中的润滑脂中关键组分分子结构变化及其规律,并分析建立了可用于有效评定润滑脂热老化程度的综合性能指标E。结果表明:锂基润滑脂的热老化过程中,首先基础油发生氧化、硝化、硫化等反应,随着老化程度的加剧,稠化剂发生降解;对于140℃下静态热老化的1#锂基脂样品,E值上升至新脂的1~23倍时为初级氧化阶段,上升至23~38倍时为氧化的平台阶段,结合其他理化指标,前2个阶段为影响润滑脂寿命的主要部分,随老化时间增加,E值继续上升,润滑脂结构开始降解失效。另外,润滑脂老化程度随温度的升高而加速。基础油种类对老化速率有一定影响,聚α烯烃规整的长链烷烃结构在老化过程后期能够保持稠化剂结构的稳定,制备的润滑脂样品具有更好的高温性能。 展开更多
关键词 锂基脂 热老化 红外光谱 定量分析 基础油
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