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融合OMP和PLS的粮食作物近红外光谱变量选择
1
作者
李四海
朱刚
+1 位作者
刘明奇
董雯
《中国粮油学报》
北大核心
2025年第1期220-224,共5页
为进一步解决正交匹配追踪算法用于近红外光谱定量分析时存在的偏差小、方差大、选择变量较多、模型容易过拟合的问题,提出了一种融合正交匹配追踪和偏最小二乘回归的正交匹配偏最小二乘变量选择方法OMPLS(Orthogonal matching pursuit ...
为进一步解决正交匹配追踪算法用于近红外光谱定量分析时存在的偏差小、方差大、选择变量较多、模型容易过拟合的问题,提出了一种融合正交匹配追踪和偏最小二乘回归的正交匹配偏最小二乘变量选择方法OMPLS(Orthogonal matching pursuit based partial least squares regression)。OMPLS为前向变量选择方法,算法根据OMP回归系数绝对值大小评价光谱变量重要性,使用偏最小二乘回归和贝叶斯信息准则确定剩余光谱变量中的重要变量,最终得到满足给定数量要求的最优变量集合。分别在corn数据集和wheat kernels数据集上进行变量选择实验,根据选择变量个数、RMSEC和RMSEP比较PLS、OMP、OMPLS 3种变量选择方法的性能。实验结果表明:OMPLS方法在corn数据集和Wheat kernels数据集上选择变量个数、RMSEP值均小于OMP方法,表明模型泛化能力有了一定程度的提高。OMPLS变量选择方法以BIC指标作为模型选择准则,在模型复杂度和预测能力之间取得平衡。与OMP方法相比,能够进一步减少选择变量的数量,防止过拟合,提高模型的预测能力和可解释性。
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关键词
近红外光谱
变量选择
正交匹配追踪
偏最小二乘
贝叶斯信息准则
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职称材料
基于近红外光谱的连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽的定性分析模型
2
作者
周玉
李四海
+1 位作者
李坤鹏
王泽朋
《理化检验(化学分册)》
北大核心
2025年第4期436-442,共7页
针对近红外光谱的处理研究大多聚焦于对原始的一维光谱信号直接进行卷积特征抽取,为了更加全面地挖掘光谱数据中的信息,提高分类模型的建模效果,提出了连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽定性分析模型的方法。采用连续小波变换将一...
针对近红外光谱的处理研究大多聚焦于对原始的一维光谱信号直接进行卷积特征抽取,为了更加全面地挖掘光谱数据中的信息,提高分类模型的建模效果,提出了连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽定性分析模型的方法。采用连续小波变换将一维的信号转换为二维图像表现形式,以得到的小波时频图作为光谱特征,建立具有注意力机制的秦艽近红外光谱的卷积神经网络定性分析模型Att-GoogleNet,并通过翻转、对比度增强以及加入高斯噪声来扩充数据集实现数据增强,提高模型的泛化能力。结果表明:对207个秦艽样品的产地进行分析,Att-GooogleNet模型的分类准确率为99.6%,准确率、精确率、召回率、特异度、F1分数均优于传统机器学习模型。
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关键词
近红外光谱
连续小波变换
卷积神经网络
注意力机制
模型
秦艽
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职称材料
题名
融合OMP和PLS的粮食作物近红外光谱变量选择
1
作者
李四海
朱刚
刘明奇
董雯
机构
甘肃中医药大学医学信息工程学院
出处
《中国粮油学报》
北大核心
2025年第1期220-224,共5页
基金
甘肃省科技计划项目(21JR1RA272),甘肃省教育厅高校教师创新基金项目(2023B-105)。
文摘
为进一步解决正交匹配追踪算法用于近红外光谱定量分析时存在的偏差小、方差大、选择变量较多、模型容易过拟合的问题,提出了一种融合正交匹配追踪和偏最小二乘回归的正交匹配偏最小二乘变量选择方法OMPLS(Orthogonal matching pursuit based partial least squares regression)。OMPLS为前向变量选择方法,算法根据OMP回归系数绝对值大小评价光谱变量重要性,使用偏最小二乘回归和贝叶斯信息准则确定剩余光谱变量中的重要变量,最终得到满足给定数量要求的最优变量集合。分别在corn数据集和wheat kernels数据集上进行变量选择实验,根据选择变量个数、RMSEC和RMSEP比较PLS、OMP、OMPLS 3种变量选择方法的性能。实验结果表明:OMPLS方法在corn数据集和Wheat kernels数据集上选择变量个数、RMSEP值均小于OMP方法,表明模型泛化能力有了一定程度的提高。OMPLS变量选择方法以BIC指标作为模型选择准则,在模型复杂度和预测能力之间取得平衡。与OMP方法相比,能够进一步减少选择变量的数量,防止过拟合,提高模型的预测能力和可解释性。
关键词
近红外光谱
变量选择
正交匹配追踪
偏最小二乘
贝叶斯信息准则
Keywords
near infrared spectroscopy
variable selection
orthogonal matching pursuit
partial least squares
Bayesian information criterion
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于近红外光谱的连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽的定性分析模型
2
作者
周玉
李四海
李坤鹏
王泽朋
机构
甘肃中医药大学医学信息工程学院
出处
《理化检验(化学分册)》
北大核心
2025年第4期436-442,共7页
基金
国家自然科学基金项目(82074419)
甘肃省科技计划项目(21JR1RA272)
+1 种基金
甘肃省教育厅高校教师创新基金项目(2023B-105)
甘肃省自然科学基金项目(22JR5RA606)。
文摘
针对近红外光谱的处理研究大多聚焦于对原始的一维光谱信号直接进行卷积特征抽取,为了更加全面地挖掘光谱数据中的信息,提高分类模型的建模效果,提出了连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽定性分析模型的方法。采用连续小波变换将一维的信号转换为二维图像表现形式,以得到的小波时频图作为光谱特征,建立具有注意力机制的秦艽近红外光谱的卷积神经网络定性分析模型Att-GoogleNet,并通过翻转、对比度增强以及加入高斯噪声来扩充数据集实现数据增强,提高模型的泛化能力。结果表明:对207个秦艽样品的产地进行分析,Att-GooogleNet模型的分类准确率为99.6%,准确率、精确率、召回率、特异度、F1分数均优于传统机器学习模型。
关键词
近红外光谱
连续小波变换
卷积神经网络
注意力机制
模型
秦艽
Keywords
near infrared spectrometry
continuous wavelet transform
convolutional neural network
attention mechanism
model
Gentiana macrophylla
分类号
O657.33 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合OMP和PLS的粮食作物近红外光谱变量选择
李四海
朱刚
刘明奇
董雯
《中国粮油学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于近红外光谱的连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽的定性分析模型
周玉
李四海
李坤鹏
王泽朋
《理化检验(化学分册)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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