核极限学习机和激光诱导荧光技术在食用油识别中的应用 
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Application of Kernel Extreme Learning Machine and Laser Induction Fluorescence Technique in Edible Oil Identification
安徽理工大学电气与信息工程学院, 安徽 淮南 232001
图 & 表
图 1. 油样检测实验系统简图
Fig. 1. Oil sample detection experiment system diagram
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图 2. ELM网络结构
Fig. 2. Network structure of ELM
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图 3. 算法流程图
Fig. 3. Algorithm flowchart
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图 4. 5种油样的原始荧光光谱
Fig. 4. Original fluorescence spectra of five oil samples
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图 5. 累计贡献率图
Fig. 5. Figure of cumulative contribution rate
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图 6. MFO算法的测试分类准确率
Fig. 6. Test classification accuracy of MFO algorithm
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图 7. 三种寻优算法测试分类准确率的比较
Fig. 7. Comparison of test classification accuracy of three algorithms
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图 8. 三种模型分类准确率和训练时间的统计。(a) KELM模型;(b) ELM模型;(c) BP模型
Fig. 8. Statistics of classification accuracy and training time of three models. (a) KELM model; (b) ELM model; (c) BP model
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图 9. 三种模型的平均训练时间和分类准确率的对比。(a)平均训练时间;(b)分类准确性
Fig. 9. Comparison of average training time and classification accuracy of three models. (a) Average training time; (b) classification accuracy
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表 1食用油的种类和参数
Table1. Types and parameters of edible oils
| Type | Brand | Level | Production process | Producing area | Production time |
|---|
| Peanut oil | Luhua | A | Press | Shandong | 2019-07-31 | | Soybean oil | Fulinmen | B | Leach | Jiangsu | 2019-07-31 | | Corn oil | Changshouhua | A | Press | Shandong | 2019-06-06 | | Rapeseed oil | Tuoniao | D | Leach | Jiangsu | 2019-01-25 | | Sunflower seed oil | Luhua | A | Press | Inner Mongolia | 2018-08-24 |
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表 2三种算法的性能比较
Table2. Performance comparison of three algorithms
| Algorithm | Model practicaltime /s | Average recognitionrate /% |
|---|
| MFO | 196.43 | 95.33 | | GWO | 195.29 | 95.33 | | PSO | 194.77 | 91.16 |
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表 3三种分类模型的性能比较
Table3. Performance comparison of three classification models
| Model | Model practical time /s | Average recognition rate /% | Recognition rate standard deviation |
|---|
| KELM | 0.0255 | 95.62 | 0.0157 | | ELM | 0.0025 | 95.16 | 6.5940 | | BP | 0.2137 | 94.77 | 0.0640 |
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周孟然, 王锦国, 宋红萍, 胡锋, 来文豪, 卞凯. 核极限学习机和激光诱导荧光技术在食用油识别中的应用[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(20): 203001. Mengran Zhou, Jinguo Wang, Hongping Song, Feng Hu, Wenhao Lai, Kai Bian. Application of Kernel Extreme Learning Machine and Laser Induction Fluorescence Technique in Edible Oil Identification[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(20): 203001.
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