近红外光谱范围生物组织表面漫反射率的研究 被引量：4

1

作者 刘迎 陈红军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期107-110,共4页

首先分析了近红外光在均匀生物组织中的传播过程,在此基础上提出一种计算分层生物组织表面漫反射率的理论模型。利用这种理论模型,讨论了两种不同组成的生物组织的表面漫反射率,得到双层介质表面漫反射率随探测距离的变化趋势与其他文... 首先分析了近红外光在均匀生物组织中的传播过程,在此基础上提出一种计算分层生物组织表面漫反射率的理论模型。利用这种理论模型,讨论了两种不同组成的生物组织的表面漫反射率,得到双层介质表面漫反射率随探测距离的变化趋势与其他文献报道的研究结果一致。 展开更多

关键词 近红外光谱 生物组织 分层组织 能流分布 表面漫反射率 探测距离

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基于可见光/近红外光谱技术的倒伏水稻识别研究 被引量：18

2

作者 刘占宇 王大成 +1 位作者 李波 黄敬峰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期342-345,共4页

运用可见光/近红外光谱仪获取正常的和受稻飞虱、穗颈瘟危害而倒伏的水稻冠层光谱反射率,采用主成分分析(PCA)方法对反射率光谱进行降维处理,提取2个主分量光谱.其中,第一主分量PC1代表了水稻冠层的光谱特性,第二主分量PC2反映了倒伏水... 运用可见光/近红外光谱仪获取正常的和受稻飞虱、穗颈瘟危害而倒伏的水稻冠层光谱反射率,采用主成分分析(PCA)方法对反射率光谱进行降维处理,提取2个主分量光谱.其中,第一主分量PC1代表了水稻冠层的光谱特性,第二主分量PC2反映了倒伏水稻的冠层光谱变化信息.将前2个主分量作为支持向量分类机(SVC)的输入向量,建立分类模型.结果表明,对受稻飞虱危害倒伏的水稻验证数据的识别精度为100%,对受穗颈瘟危害倒伏的水稻验证数据的识别精度为90.9%.研究表明可见光/近红外光谱可能是一种有效的倒伏水稻识别方法. 展开更多

关键词 稻飞虱 穗颈瘟 可见光/近红外光谱反射率 主成分分析 支持向量分类机

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颗粒度对喀斯特型铝土矿可见光-近红外光谱特征的影响

3

作者 高齐云 周丽 +1 位作者 易泽邦 陈正山 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期234-246,共13页

岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿... 岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿在中国分布广泛,目前有关铝土矿的反射光谱基础数据还非常匮乏。为了探究颗粒度对喀斯特型铝土矿反射光谱的影响规律,本文选取贵州省修文县小山坝喀斯特型铝土矿为研究对象,采用地物光谱仪测试不同颗粒度铝土矿(铝土岩)样品的可见光-近红外反射光谱,并结合铝土矿(铝土岩)主量元素和矿物组成分析讨论铝土矿与铝土岩的光谱差异。结果表明:小山坝铝土矿(铝土岩)由于矿物组成的不同而呈现显著不同的光谱特征,其中铝土矿的反射光谱特征主要与一水硬铝石一致,在1400nm和1800nm波长处有明显的波谷特征,由OH振动谱带所致;铝土岩的反射光谱特征主要与高岭石一致,在1400nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处有显著的波谷特征,分别由OH倍频合频、H_(2)O的振动谱带以及Al-OH基团拉伸和弯曲振动的合频所致,且在2160~2200nm波段呈双吸收峰特征。此外,不同颗粒度铝土矿(铝土岩)的整体反射率均较高,最高超过28%,且变化趋势基本相同。随着颗粒度从<0.04mm增加到3mm,铝土矿和铝土岩的反射率均逐渐减小,且铝土矿特征波谷的整体吸收强度相对稳定,而铝土岩特征波谷的吸收强度呈逐渐增大的趋势。本文研究认为可采用小颗粒度的粉末样品在1800nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处的特征光谱进行铝土矿和铝土岩的区分。 展开更多

关键词 铝土矿 铝土岩 颗粒度 可见光-近红外光谱 反射光谱特征

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基于可见/近红外光谱与化学计量学的杏品种无损鉴别方法 被引量：8

4

作者 高峰 邢雅阁 +2 位作者 罗华平 张远华 郭玲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期44-51,共8页

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红... 新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红外光谱与化学计量学方法,对新疆南疆地区的6个品种杏进行定性判别分析,建立一种杏品种的无损鉴别方法。采用光谱仪采集6个品种杏(“黄杏”、“橄榄杏”、“小白杏”、“小米杏”、“库买提杏”、“小吊干杏”)在350~1 000 nm(VIS/NIR)和1 000~2 500 nm(NIR)两个范围内的光谱数据,去除原始光谱首端的噪声后,对保留的光谱使用Savitzky-Golay(SG)卷积平滑和多元散射校正(MSC)处理以消除光谱存在的干扰信息,采用主成分分析(PCA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、随机蛙跳(RF)、连续投影算法(SPA)对原始光谱降维,结合线性判别法(LDA)、朴素贝叶斯(NB)、 K最近邻(KNN)和支持向量机(SVM)对全光谱和降维后光谱建模对比。结果表明:基于全光谱数据建立的模型有较为准确的分类结果,在VIS/NIR范围,SVM模型分类正确率为95.7%, NIR范围内,LDA模型分类正确率为97.8%;采用PCA、 CARS-SPA、 RF-SPA与SPA方法对光谱数据降维后,模型仍能保持较高的分类精度,在VIS/NIR范围,PCA-LDA模型的分类正确率为97.8%, NIR范围内,RF-SPA-LDA模型的分类正确率高达95.7%。不同模型的结果表明,VIS/NIR范围内的模型分类效果优于NIR范围内模型;4种降维方法中,PCA方法降维效果最优;4种分类器中,LDA与SVM模型的正确率高于NB与KNN模型,更适用于杏品种的鉴别。结果表明,基于VIS/NIR范围光谱结合主成分分析和线性判别法可以实现杏品种的快速无损鉴别,为杏果实的在线分拣鉴定提供了新途径。 展开更多

关键词 可见光光谱 近红外光谱 化学计量学 杏 品种鉴别

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可见光-近红外光谱预测粳稻食味的适应性研究 被引量：18

5

作者 孟庆虹 李霞辉 +5 位作者 三上隆司 河野元信 卢淑雯 程爱华 姚鑫淼 关海涛 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期90-94,99,共6页

利用黑龙江省、吉林省、辽宁省和江苏省的88份常规粳稻品种,建立了适合中国粳稻食味评价的可见光-近红外光谱预测模型。感官食味试验采用小样品感官试验综合评分法,其相关性分析和逐步回归结果表明,感官综合评分与气味、色泽、外观完整... 利用黑龙江省、吉林省、辽宁省和江苏省的88份常规粳稻品种,建立了适合中国粳稻食味评价的可见光-近红外光谱预测模型。感官食味试验采用小样品感官试验综合评分法,其相关性分析和逐步回归结果表明,感官综合评分与气味、色泽、外观完整性、味道、口感均呈极显著正相关。通过粳稻感官食味评分值与可见光-近红外光谱值的回归分析,得到7个自变量（4个波长的吸光度、碎米率、裂纹米率和香气系数）的预测回归方程,其相关系数R均达到0.699~0.799的极显著相关,经验证该预测回归方程能够较好的预测粳稻的米饭食味品质。 展开更多

关键词 粳稻 米饭 感官试验 可见光-近红外光谱

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基于可见光和近红外光谱鲜猪肉蒸煮损失和嫩度检测的研究 被引量：14

6

作者 胡耀华 熊来怡 +3 位作者 蒋国振 刘聪 郭康权 佐竹隆显 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2950-2953,共4页

蒸煮损失和嫩度是决定猪肉的食用品质的重要指标,文章提出了可见光/近红外漫反射光谱检测真空包装猪肉的蒸煮损失和嫩度的新方法,从而实现对其快速、无损、无污染测定。利用光谱专用分析软件Unscrambler9.6对采集的近红外漫反射光谱分... 蒸煮损失和嫩度是决定猪肉的食用品质的重要指标,文章提出了可见光/近红外漫反射光谱检测真空包装猪肉的蒸煮损失和嫩度的新方法,从而实现对其快速、无损、无污染测定。利用光谱专用分析软件Unscrambler9.6对采集的近红外漫反射光谱分别进行卷积平滑、二阶微分法和多元散射校正预处理,用偏最小二乘法(PLS)建立其定量校正模型。结果表明近红外光谱漫反射法的预测值与常规方法测定值的相关系数分别为0.81和0.78。该研究结果说明基于可见光/近红外光谱漫反射光谱的检测方法简便易行,是无损检测猪肉的蒸煮损失和嫩度的较好方法。 展开更多

关键词 可见光/近红外光谱 蒸煮损失 肌肉嫩度 偏最小二乘法 猪肉

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波长优选对土壤有机质含量可见光/近红外光谱模型的优化（英文） 被引量：12

7

作者 林志丹 汪玉冰 +5 位作者 王儒敬 汪六三 鲁翠萍 张正勇 宋良图 刘洋 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1428-1435,共8页

可见光/近红外光谱模型是土壤属性预测的有效工具。波长优选在光谱建模过程中起着重要作用。文中首先利用从安徽省涡阳县采集的130个砂姜黑土土壤样本获得可见光/近红外光谱,然后利用平滑与多重散射校正联合的光谱预处理方式消除光谱中... 可见光/近红外光谱模型是土壤属性预测的有效工具。波长优选在光谱建模过程中起着重要作用。文中首先利用从安徽省涡阳县采集的130个砂姜黑土土壤样本获得可见光/近红外光谱,然后利用平滑与多重散射校正联合的光谱预处理方式消除光谱中的无关变量和冗余信息以提高模型预测结果的相关性,再利用SPXY方法挑选建模集样本,分别利用连续投影算法和遗传算法进行波长优选,最后利用留一法进行交互验证建立有机质含量的主成分回归模型。研究结果显示:连续投影算法和遗传算法都可以有效地减少参与建模的波长数并提高模型的准确度,尤其是遗传算法能够更好地提高土壤有机质含量预测精度,其相关系数、预测均方根误差和相对分析误差分别达到0.931 6,0.214 2和2.319 5。通过合适的特征波长选取,不仅计算量可以大大减少,预测精度也会有效提高。 展开更多

关键词 可见光/近红外光谱 有机质含量 光谱预处理 样本选择 波长优化

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基于可见光和近红外光谱的肉色检测 被引量：10

8

作者 胡耀华 郭康权 +3 位作者 铃木孝范 野口刚 胡西红 佐竹隆显 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第7期160-164,共5页

【目的】明确可见光和近红外光谱快速无污染检测猪肉颜色的可行性。【方法】采用漫反射光纤探头测定真空包装猪肉的光谱,用国际发光照明协会(CIE)规定的亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)、色相和饱和度对猪肉颜色进行评价。【结果】测得任... 【目的】明确可见光和近红外光谱快速无污染检测猪肉颜色的可行性。【方法】采用漫反射光纤探头测定真空包装猪肉的光谱,用国际发光照明协会(CIE)规定的亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)、色相和饱和度对猪肉颜色进行评价。【结果】测得任意厚度真空包装猪肉的可见光谱和近红外光谱,经二阶微分处理,用偏最小二乘法进行回归分析后,所有肉色的相关系数均大于0.83,且预测值与测定值之间无显著差异。【结论】用漫反射光纤探头的可见光和近红外光谱可以预测猪肉肉色,且精度较高。利用可见光和近红外光谱可以实现猪肉颜色的快速无污染检测。 展开更多

关键词 猪肉 肉色检测 可见光 近红外光谱

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可见光-近红外光谱的低品位斑岩型铜矿反演模型 被引量：4

9

作者 毛亚纯 丁瑞波 +1 位作者 刘善军 包妮沙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2474-2478,共5页

目前,国内外铜矿品位分析多以化学分析法为主,但由于化学分析法存在成本高、时间长和污染物残留等缺点,其相对配矿流程存在严重的滞后效应,致使尾矿铜含量过高,必然造成资源浪费。开展斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征与建模研究是解决... 目前,国内外铜矿品位分析多以化学分析法为主,但由于化学分析法存在成本高、时间长和污染物残留等缺点,其相对配矿流程存在严重的滞后效应,致使尾矿铜含量过高,必然造成资源浪费。开展斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征与建模研究是解决这一问题的有效途径。以121个乌山斑岩型铜矿的化学分析与光谱测试数据为数据源,分析了斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征,以主成分分析法(PCA)、局部线性嵌入算法(LLE)两种降维算法对原始光谱数据进行了处理,所降维数分别为3维和5维,同时利用遗传算法(GA)对原始光谱数据进行了波段选择,共选取了467个最佳波段。然后以BP神经网络为建模方法,并分别以92个和29个斑岩型铜矿可见光-近红外光谱数据作为建模样本和测试样本,建立了斑岩型铜矿可见光-近红外光谱的定量反演模型。利用原始数据所建模型的品位反演平均绝对误差为0.104%,利用主成分分析法、局部线性嵌入算法、遗传算法处理后的数据所建模型品位反演平均绝对误差分别为0.110%, 0.093%和0.045%,由此可见,利用主成分分析法处理后的数据所建模型品位反演精度较差,利用局部线性嵌入算法处理后的数据所建模型品位反演精度略有提高,而利用遗传算法处理后的数据所建模型品位反演精度有明显提高。研究结果表明,基于低品位斑岩型铜矿可见光-近红外光谱数据反演模型的品位分析具有一定的可行性,为我国低品位斑岩型铜矿的品位快速检测提供了一种有效的手段。 展开更多

关键词 斑岩型铜矿 可见光-近红外光谱 降维算法 遗传算法 反演模型

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非接触式可见光-近红外光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的研究 被引量：3

10

作者 杨忠 刘亚娜 +1 位作者 吕斌 张毛毛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期682-685,共4页

利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明:(1)样品三个切面的可见光-近红外... 利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明:(1)样品三个切面的可见光-近红外光谱(400～2 500nm)均可预测样品表面粗糙度,实测值与预测值相关系数可达0.92,其中利用样品横切面光谱所建的模型效果最好;(2)在分段光谱400～780nm,780～1 100nm,1 100～2 500nm,780～2 500nm,400～2 500nm范围内,所建模型表面粗糙度参数的实测值与预测值相关系数可达0.80以上,显著相关,其中400～2 500nm区域所建模型效果最好;(3)光谱预处理并不能提高模型预测效果,建议利用可见光-近红外光谱预测天然高分子材料表面粗糙度时采用原始光谱数据。 展开更多

关键词 天然高分子材料 木材 表面粗糙度 非接触式测量法 可见光-近红外光谱

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可见光-近红外光谱的矽卡岩型铁矿反演模型 被引量：7

11

作者 毛亚纯 温健 +3 位作者 付艳华 曹旺 赵占国 丁瑞波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期68-73,共6页

铁矿资源是我国国民经济基础产业中的重要组成要素,在我国经济发展中有举足轻重的地位。铁矿品位的检定效率对铁矿石开采效率有重大影响。目前,铁矿石品位的化学分析检定法,不仅存在成本较高,化验周期长的问题,更主要的是其无法实现铁... 铁矿资源是我国国民经济基础产业中的重要组成要素,在我国经济发展中有举足轻重的地位。铁矿品位的检定效率对铁矿石开采效率有重大影响。目前,铁矿石品位的化学分析检定法,不仅存在成本较高,化验周期长的问题,更主要的是其无法实现铁矿品位原位测定,相对配矿流程存在滞后效应,无法有效降低矿石开采的损失贫化率;基于可见光-近红外光谱分析的铁矿品位原位测定技术是解决这一问题的有效途径。以225个红岭矽卡岩型铁矿测试样本的可见光-近红外光谱数据及化学分析数据为数据源,首先对原始数据进行了平滑处理,并分析了矽卡岩型铁矿可见光-近红外光谱特征,然后利用倒数对数、多元散射校正(MSC)两种预处理方法对平滑后的光谱数据进行处理,再分别以主成分分析法(PCA)、遗传算法(GA)两种降维算法对预处理前后的光谱数据进行了处理,获取了六种不同预处理组合算法处理后的数据源。其中以PCA降维算法所降维数分别为3维、3维、7维;以GA降维算法所降维数分别为477维、489维、509维。最后基于随机森林(RF)和极限学习机(ELM)建立了矽卡岩型矿石金属铁品位的定量反演模型,以决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均相对误差(MRE)三个指标分别对模型的稳定性、精确度、可信度进行评价。结果表明,经MSC处理及PCA降维后的数据基于ELM算法建立的定量反演模型效果最优,其R^(2)可达0.99、RMSE为0.0057、MRE为2.0%,该方法所建模型对红岭矽卡岩型铁矿品位反演精度有明显的提升。对矽卡岩铁矿品位的实时、快速分析提供了一种有效的方法,对实现矽卡岩型铁矿的高效开采具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 可见光-近红外光谱 矽卡岩铁矿 降维算法 预处理组合算法 定量反演模型

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基于可见光-近红外光谱的BIF磁性率确定方法研究 被引量：2

12

作者 毛亚纯 王东 +1 位作者 王岳 刘善军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期765-770,共6页

铁矿中磁性率是评价铁矿床工业价值和划分矿石工业类型的重要指标。传统的磁性率测定法存在工作量大、效率低、周期长的缺陷,成为经济、合理、高效开采铁矿资源的瓶颈问题。采用便携式地物光谱测试仪对辽宁省鞍钢集团鞍千矿业有限责任... 铁矿中磁性率是评价铁矿床工业价值和划分矿石工业类型的重要指标。传统的磁性率测定法存在工作量大、效率低、周期长的缺陷,成为经济、合理、高效开采铁矿资源的瓶颈问题。采用便携式地物光谱测试仪对辽宁省鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司的BIF实验样品进行可见光-近红外光谱测试,分析了光谱特征,构建了比值指数(RI)、差值指数(DI)和归一化指数(NDI),并确定光谱指数与样品磁性率相关性最显著的敏感波段及对应的相关系数值;优选出与样品磁性率相关性最显著的比值指数(RI),构建实验样品磁性率的定量反演模型,并进行了验证。结果表明,三种光谱指数与样品磁性率敏感波段均位于935与1 050nm,且该波段处的相关系数均达到0.9以上,其中比值指数与样品磁性率的相关性最高;基于比值指数构建的实验样品磁性率定量反演模型的预测误差为0.038,反演磁性率与实测磁性率的判定系数(R2)为0.964 5,预测结果比较理想。为确定BIF的磁性率提供了一种新方法,该方法具有工作强度小、经济、高效、便捷的优点,且对遥感找矿具有一定指导意义。 展开更多

关键词 铁矿 可见光-近红外光谱 光谱指数 磁性率 定量反演

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颗粒度对不同煤种可见光-近红外光谱的影响 被引量：2

13

作者 张超 刘善军 +3 位作者 易文华 谢子超 刘博雄 岳衡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3858-3863,共6页

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特... 煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特征的重要因素,开展颗粒度对不同煤种反射光谱特征的影响研究,对于深刻认识煤的光谱特征,进而提高煤光谱识别精度具有重要意义。为此,选取我国主要煤炭富集区(包括内蒙古乌海、新疆哈密、山西阳泉)的褐煤、烟煤、无烟煤为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度煤样的可见光-近红外光谱进行测试,分析了颗粒度对煤样光谱反射率的影响规律,以及颗粒度对于不同煤种光谱影响的差异。在此基础上,对实验现象背后的物理机理进行了分析讨论。研究表明,变质程度不同的煤反射光谱特征基本相似,即在可见光波段反射率较低且随波长增加出现缓慢下降趋势,在近红外波段快速上升。当煤样颗粒度>0.10 mm时,颗粒度大小对光谱特征的影响较小,煤样反射光谱特征随颗粒度变化规律不明显;当颗粒度<0.10 mm时,颗粒度对煤样的光谱影响增大,且影响主要体现在近红外波段的反射率光谱曲线的斜率大小,颗粒度越小,光谱反射率曲线斜率越大。0.10 mm颗粒度可作为颗粒度对煤的光谱特征影响的敏感界限。不同煤种可见光-近红外光谱曲线受颗粒度的影响程度不同,褐煤的影响最大,烟煤次之,无烟煤影响最小。实验表明,利用反射光谱进行煤质分析和煤种识别时需要考虑颗粒度的影响,同时,选择颗粒度小于0.10 mm的粉末状样品效果要好于大颗粒或块状样品。 展开更多

关键词 煤 颗粒度 可见光-近红外光谱 反射率

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基于可见光-近红外光谱的煤岩识别方法实验研究 被引量：4

14

作者 徐良骥 孟雪莹 +1 位作者 韦任 张坤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2135-2142,共8页

以淮南矿区谢桥矿和潘二矿的煤和岩石样本为研究对象,通过地物光谱仪采集样本反射率光谱曲线,同时检测样本氧化物含量、水分、灰分及挥发分含量,将样本的反射率光谱曲线和样本成分含量分别作为自变量,样本类别“煤”和“岩石”两种矿物... 以淮南矿区谢桥矿和潘二矿的煤和岩石样本为研究对象,通过地物光谱仪采集样本反射率光谱曲线,同时检测样本氧化物含量、水分、灰分及挥发分含量,将样本的反射率光谱曲线和样本成分含量分别作为自变量,样本类别“煤”和“岩石”两种矿物类型作为因变量,建立煤和岩石识别模型对煤和岩石进行二分类。该研究主要采用三种模型,分别为主成分分析结合支持向量机(PCA-SVM)、主成分分析结合BP神经网络(PCA-BP)模型和核主成分分析结合支持向量机(KPCA-SVM)模型。结果表明,基于可见光近红外光谱的三个模型中,核主成分分析结合支持向量机模型的识别精度最高,建模平均精度为95.5%,验证平均精度约为90.56%;基于样本成分的三个模型中,核主成分分析结合支持向量机模型的识别精度最高,建模平均精度为98.5%,验证平均精度约为95%。 展开更多

关键词 可见光-近红外光谱 主成分分析 核主成分分析 支持向量机 BP神经网络

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颗粒度对高品位赤铁矿可见光——近红外光谱的影响研究 被引量：5

15

作者 刘海琪 刘善军 丁瑞波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第4期158-162,共5页

岩矿的反射光谱是进行岩矿分类与定量分析的重要依据,而颗粒度是影响光谱反射率的关键因素之一,探究不同颗粒度对岩矿反射光谱的影响至关重要。为了揭示颗粒度对赤铁矿反射光谱的影响规律,以巴西高品位赤铁矿为研究对象,利用SVC HR-102... 岩矿的反射光谱是进行岩矿分类与定量分析的重要依据,而颗粒度是影响光谱反射率的关键因素之一,探究不同颗粒度对岩矿反射光谱的影响至关重要。为了揭示颗粒度对赤铁矿反射光谱的影响规律,以巴西高品位赤铁矿为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度的样品进行可见光—近红外光谱测试,分析了赤铁矿样品的光谱反射率随着颗粒度的变化规律。研究表明:0.07~3.00 mm颗粒度范围内赤铁矿样品的光谱反射率随着颗粒度变化较小,且无明显规律;颗粒度为0.04~0.07 mm时,颗粒度对于光谱的影响主要体现在1 000~2 500 nm范围的近红外波段,颗粒度与反射率呈负相关关系;当颗粒度<0.04 mm时,样品光谱反射率发生突然性升高,在红光波段(620~760 nm)的反射峰突显,使得样品呈现明显的砖红色,同时在850~1 200 nm波段。光谱曲线出现陡边,反射率增加加快。试验结果很好地解释了赤铁矿在块状呈现钢灰色而在粉末状呈现红色的原因,同时也为提高铁矿遥感分类和定量反演精度提供了参考。 展开更多

关键词 赤铁矿 可见光—近红外光谱 颗粒度 光谱反射率 影响规律

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土壤有机质可见光–近红外光谱预测样本优化选择 被引量：14

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作者 肖云飞 高小红 李冠稳 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期404-413,共10页

土壤有机质可见光-近红外光谱预测中建模样本的优化选择对提高有机质模型估算精度具有重要作用。本文以湟水流域土壤有机质为例,采用基于土壤单一属性信息考虑的建模样本选择方法:浓度梯度法、Kennard-Stone(KS)方法,以及基于土壤多种... 土壤有机质可见光-近红外光谱预测中建模样本的优化选择对提高有机质模型估算精度具有重要作用。本文以湟水流域土壤有机质为例,采用基于土壤单一属性信息考虑的建模样本选择方法:浓度梯度法、Kennard-Stone(KS)方法,以及基于土壤多种信息考虑的建模样本选择方法:Rank-KS(RKS)法、土壤类型结合浓度梯度法以及土壤类型结合KS法。通过偏最小二乘回归建模,探索可见光–近红外光谱预测青海湟水流域有机质的最优样本集。结果表明:不同级别样本数的最佳建模样本选择方法不同,整体表现为基于土壤多种信息挑选的建模样本集的模型精度相比土壤单一信息均较高,特别是KS方法结合土壤类型后的建模样本集模型精度明显提高且在样本数较少时更为明显。土壤类型可以优化建模样本选择方法提高模型预测精度。在保证固定验证样本模型预测精度的情况下,土壤类型参与建模样本的选择可以有效减少建模样本数,进而降低了建模成本。 展开更多

关键词 土壤有机质 可见光-近红外光谱 土壤类型 建模样本构建 湟水流域

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基于近红外特征波长反射率比值法鉴别塑料 被引量：1

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作者 张毅民 白家瑞 +2 位作者 刘红莎 汤桂兰 胡彪 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期165-168,共4页

提出了一种基于近红外光谱波长间反射率比值差异进行塑料鉴别的方法,并确定了特征波长的选取范围,建立了ABS、PET、PVC、PP、PS和PE6种塑料的自动快速鉴别工艺。结果表明,运用主成分载荷系数取极值的方法可以有效选取特征区域。原始光... 提出了一种基于近红外光谱波长间反射率比值差异进行塑料鉴别的方法,并确定了特征波长的选取范围,建立了ABS、PET、PVC、PP、PS和PE6种塑料的自动快速鉴别工艺。结果表明,运用主成分载荷系数取极值的方法可以有效选取特征区域。原始光谱不经预处理,直接依次计算R(1661)/R(1715)、R(1881)/R(1907)、R(2014)/R(2128)和R(1881)/R(1907)比率,即可实现6种塑料的鉴别,识别准确率达到96.6%。 展开更多

关键词 光谱学 塑料鉴别 近红外光谱 反射率比值 特征波长

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水稻土可见-近红外-中红外光谱特性与有机质预测研究 被引量：15

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作者 陈颂超 彭杰 +3 位作者 纪文君 周银 何积秀 史舟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1712-1716,共5页

土壤有机质是农田肥力评估的重要指标,要实现快速获取大面积土壤有机质的含量需要建立高效、稳健的预测模型。光谱技术能够快速诊断土壤有机质,以水稻土为例,从校正样本选择方法的对比,研究了可见-近红外、中红外和可见-近红外-中红外... 土壤有机质是农田肥力评估的重要指标,要实现快速获取大面积土壤有机质的含量需要建立高效、稳健的预测模型。光谱技术能够快速诊断土壤有机质,以水稻土为例,从校正样本选择方法的对比,研究了可见-近红外、中红外和可见-近红外-中红外三种不同波段光谱对土壤有机质的预测能力。可见-近红外和中红外区域的光谱反射率转换成吸收率后通过Savitzky-Golay平滑法去噪,通过三种校正样本选择方法建立相应的偏最小二乘回归预测模型。通过Rank-KS法建立的三种波段的有机质预测模型均优于Rank法和KS法,中红外波段光谱的模型预测能力强于可见-近红外和可见-近红外-中红外波段的预测模型,基于RankKS法建立的中红外波段有机质预测模型取得了最好的预测效果,RMSEP仅为3.25g·kg^(-1),RPD达到4.24,依据VIP得分筛选出可见-近红外和中红外波段的水稻土有机质重要建模波段。因此,中红外光谱建模技术能够对水稻土有机质进行快速定量分析,Rank-KS法可提高模型的预测能力,为今后农田肥力评价和科学施肥提供技术支持。 展开更多

关键词 水稻土 有机质预测 可见光-近红外光谱 中红外光谱

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典型块状煤的可见-近红外光谱特征研究 被引量：19

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作者 杨恩 王世博 葛世荣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1717-1723,共7页

因可见-近红外波段反射光谱测试方便,仪器成本较低,适用于在线分析,为此针对煤在可见-近红外波段的反射光谱曲线特征规律及其产生机理进行了研究分析。从晋、鲁、宁、吉地区煤矿收集了无烟煤、烟煤、褐煤三大类型中的12种典型煤样,按煤... 因可见-近红外波段反射光谱测试方便,仪器成本较低,适用于在线分析,为此针对煤在可见-近红外波段的反射光谱曲线特征规律及其产生机理进行了研究分析。从晋、鲁、宁、吉地区煤矿收集了无烟煤、烟煤、褐煤三大类型中的12种典型煤样,按煤阶从高到低具体包括无烟煤一号、无烟煤二号、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、褐煤一号、褐煤二号,在实验室利用地物光谱仪采集了块状煤样在可见-近红外波段的反射光谱曲线。通过对光谱曲线特征分析,发现无烟煤的反射光谱曲线整体上趋于水平方向,吸收谷特征不明显,随煤阶的降低,光谱反射率、近红外波段光谱斜率整体上呈增加趋势,较明显的吸收谷特征增多且吸收强度增加,有13个较明显的吸收谷特征波段。通过X射线衍射分析(XRD)测定了煤样的碳材料结构和矿物成分,煤非晶质性分子结构的芳构化趋势对煤阶升高时光谱反射率降低、反射曲线趋于平缓起到主要作用。当煤阶降低时,以脂肪侧链为主的有机吸收基团的中红外波段基频在近红外波段的倍频和合频产生众多吸收叠加,绝大多数吸收谷特征不明显,相对较为明显的吸收谷产生在1700和2300nm附近。同时含Fe等过渡金属的矿物、H2O、粘土矿物等无机物成分也是煤反射光谱曲线吸收谷特征增多的因素。通过对实验煤样X射线荧光分析(XRF)和工业分析测定了煤样中Fe和Al等矿物元素成分含量和空气干燥基水分、灰分、挥发分、固定碳含量,得出煤反射光谱曲线的近红外波段光谱斜率与挥发分产率、固定碳含量分别呈正、负相关性。H2O谱带吸收深度之和与内在水分含量线性相关性较好,Fe和Al含量与相关波段吸收谷深度之和基本呈线性关系,而主要由有机基团倍频和合频所产生的1700和2300nm附近两处吸收谷深度之和与挥发分产率线性相关性较差。获得典型块状煤种的可见-近红外波段反射光谱特征,为煤矿区高光谱遥感以及煤光谱数据库的建立提供依据,也为直接利用可见-近红外波段的反射光谱曲线波形特征快速、低成本、定性地识别煤种类提供参考;同时对煤矿用煤炭探测光谱传感器的研制具有重要意义。 展开更多

关键词 煤类 可见-近红外光谱 反射率 光谱特征 成分分析

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基于近红外光谱信息的土壤电导率预测模型研究 被引量：2

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作者 王懂 杨玮 +2 位作者 曹永研 孟超 李民赞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期218-223,共6页

利用土壤含水率与近红外光谱土壤反射率和土壤电导率三者之间的关系,以土壤含水率为中间变量,间接表达土壤光谱反射率和土壤电导率之间的关系。土壤含水率与土壤光谱反射率存在指数关系,土壤含水率与土壤电导率存在线性关系,消除中间变... 利用土壤含水率与近红外光谱土壤反射率和土壤电导率三者之间的关系,以土壤含水率为中间变量,间接表达土壤光谱反射率和土壤电导率之间的关系。土壤含水率与土壤光谱反射率存在指数关系,土壤含水率与土壤电导率存在线性关系,消除中间变量(土壤含水率),得到土壤光谱反射率和土壤电导率之间的关系。以土壤水分敏感波段1450 nm作为研究对象,研究土壤电导率的预测模型,分别建立指数预测模型和对数预测模型,并分别对两种模型进行验证。本文实验建模集样本72个,验证集样本48个,土壤电导率对数预测模型R^(2)达0.80,土壤电导率指数预测模型R^(2)达0.85,预测效果均可满足农田电导率估算,但对数模型在土壤电导率较低区间预测效果不理想,因此土壤电导率指数预测模型预测效果优于对数模型的预测效果。研究结果表明,土壤光谱反射率预测土壤电导率的方案可行,并为光谱信息预测土壤电导率提供了新思路。 展开更多

关键词 土壤电导率 土壤含水率 土壤光谱反射率 近红外光谱

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