茶叶掺糖含量检测算法中光谱数据有效性及冗余度研究

doi:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)11-3647-06

	茶叶掺糖含量检测算法中光谱数据有效性及冗余度研究
其他题名	Validity and Redundancy of Spectral Data in the Detection Algorithm of Sucrose-Doped Content in Tea
	Liu Meng-xuan1,2,3,4 ; Wu Qiong 5; Wang Xu-quan 1,2,4; Chen Qi 5; Zhang Yong-gang 1,2; Huang Song-lei 1,2; Fang Jia-xiong 1,2
	2022-11-28
发表期刊	光谱学与光谱分析 (IF:0.7[JCR-2023],0.6[5-Year])
ISSN	1000-0593
卷号	42 期号:11 页码:3647-3652
发表状态	已发表
DOI	10.3964/j.issn.1000-0593(2022)11-3647-06
摘要	基于近红外光谱(NIRS)技术和遗传算法-反向传播(GA-BP)神经网络建立模型,分析茶叶掺蔗糖样品的1～2.5μm原始光谱数据的有效性及冗余度.固定样本数据,对模型的参数优化选择后建立茶叶蔗糖含量定量检测模型.将1～2.5μm原始数据分1～1.7,1～1.3,1.3～1.7,1.7～2.5和2～2.2μm.利用建立的模型对同一分辨率下的不同波段进行模型训练.预测结果表明,1～1.7和1～2.5μm波段存在数据冗余.仅使用1.3～1.7或1.7～2.5μm波段即可有效建立模型.预测模型对同一波段下的不同分辨率进行研究,从2 nm到20 nm改变分辨率,当波段范围为1～2.5μm时,模型的R均介于0.9和0.95之间,且RM-SEP也在1.7和2.1之间.当波段范围为1～1.7μm时,模型的R均在0.9和0.93之间,且RMSEP也在1.95和2.25之间.结果表明,1～2.5μm原始数据中确实存在波长范围和光谱分辨率的冗余.通过光谱特征分析和算法建模,可以显著提高光谱数据获取的有效性;对于茶叶中蔗糖含量的检测,可以采用更窄的波长范围和更低的光谱分辨率.
关键词	遗传算法 BP神经网络近红外光谱分析有效性茶叶
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收录类别	EI ; 北大核心 ; SCI
语种	中文
资助项目	National Natural Science Foundation of China[62176250] ; Science and Technology Major Project of the Ministry of Science and Technology of Anhui Province[sZ0Z003a062001] ; Open Project of State key Laboratories of Transducer Technology[SKT1907]
WOS研究方向	Spectroscopy
WOS类目	Spectroscopy
WOS记录号	WOS:000891902300049
出版者	OFFICE SPECTROSCOPY & SPECTRAL ANALYSIS
原始文献类型	Periodical
来源库	WanFang
引用统计	正在获取...
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://kms.shanghaitech.edu.cn/handle/2MSLDSTB/256332
专题	信息科学与技术学院_硕士生
通讯作者	Huang Song-lei; Fang Jia-xiong
作者单位	1.Chinese Acad Sci, Shanghai Inst Tech Phys, State Key Labs Transducer Technol, Shanghai 200083, Peoples R China 2.Chinese Acad Sci, Shanghai Inst Tech Phys, Key Lab Infrared Imaging Mat & Detectors, Shanghai 200083, Peoples R China 3.ShanghaiTech Univ, Shanghai 201210, Peoples R China 4.Univ Chinese Acad Sci, Beijing 100049, Peoples R China 5.Technol Ctr Hefei Customs Dist, Hefei 245000, Peoples R China
第一作者单位	上海科技大学
推荐引用方式 GB/T 7714	Liu Meng-xuan,Wu Qiong,Wang Xu-quan,等. 茶叶掺糖含量检测算法中光谱数据有效性及冗余度研究[J]. 光谱学与光谱分析,2022,42(11):3647-3652.
APA	Liu Meng-xuan.,Wu Qiong.,Wang Xu-quan.,Chen Qi.,Zhang Yong-gang.,...&Fang Jia-xiong.(2022).茶叶掺糖含量检测算法中光谱数据有效性及冗余度研究.光谱学与光谱分析,42(11),3647-3652.
MLA	Liu Meng-xuan,et al."茶叶掺糖含量检测算法中光谱数据有效性及冗余度研究".光谱学与光谱分析 42.11(2022):3647-3652.