光学学报, 2018, 38 (11): 1130005, 网络出版: 2019-05-09   

基于交替惩罚三线性分解的混合油液油种成分的检测 下载: 814次

Detection of Oil Species in Mixed Oil Based on Alternating Penalty Trilinear Decomposition
作者单位
1 燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004
图 & 表

图 1. 混合油液中油种成分检测流程图

Fig. 1. Flow chart of oil species detection in mixed oil

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图 2. 三线性分解模型

Fig. 2. Trilinear decomposition model

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图 3. 校正前后航空煤油的三维荧光光谱和等高线图。(a)校正前的三维荧光光谱;(b)校正前的等高线图;(c)校正后的三维荧光光谱;(d)校正后的等高线图

Fig. 3. Three-dimensional fluorescence spectra and contour maps of jet fuel before and after calibration. (a) Three-dimensional fluorescence spectrum before calibration; (b) contour map before calibration; (c) three-dimensional fluorescence spectrum after calibration; (d) contour map after calibration

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图 4. 校正前后润滑油的三维荧光光谱和等高线图。(a)校正前的三维荧光光谱;(b)校正前的等高线图;(c)校正后的三维荧光光谱;(d)校正后的等高线图

Fig. 4. Three-dimensional fluorescence spectra and contour maps of lube before and after calibration. (a) Three-dimensional fluorescence spectrum before calibration; (b) contour map before calibration; (c) three-dimensional fluorescence spectrum after calibration; (d) contour map after calibration

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图 5. 三维响应数阵X。(a)核一致值;(b)残差平方和

Fig. 5. Three-dimensional response matrix X. (a) Core consistency value; (b) residual sum of squares

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图 6. 第16个样本的结果。(a)三维荧光光谱;(b)等高线图

Fig. 6. Result for the 16th sample. (a) Three-dimensional fluorescence spectrum; (b) contour map

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图 7. APTLD算法解析得到的航空煤油和润滑油的结果。(a)激发光谱;(b)发射光谱

Fig. 7. Results for jet fuel and lube obtained by APTLD algorithm. (a) Excitation spectra; (b) emission spectra

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图 8. 平行因子算法解析得到的航空煤油和润滑油的结果。(a)激发光谱;(b)发射光谱

Fig. 8. Results for jet fuel and lube obtained by parallel factor algorithm. (a) Excitation spectra; (b) emission spectra

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表 1混合油液中航空煤油和润滑油的配比

Table1. Ratio of jet fuel to lube in mixed oil

SamplenumberVolume of jetfuel /mLVolume oflube /mLSamplenumberVolume ofjet fuel /mLVolume oflube /mL
13.000112.700.30
22.970.03122.400.60
32.940.06132.100.90
42.910.09141.801.20
52.880.12151.501.50
62.850.15161.201.80
72.820.18170.902.10
82.790.21180.602.40
92.760.24190.302.70
102.730.272003.00

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表 2纯油液与混合油液光谱曲线之间的RMSE与相关系数矩阵

Table2. RMSE and correlation coefficient matrix between spectral curves of pure and mixed oil

SampleAPTLD algorithmParallel factor algorithm
RMSECorrelation coefficient matrixRMSECorrelation coefficient matrix
Jet fuelhEx=0.0223hEm=0.02861.0000 0.98260.9826 1.0000hEx=0.1232hEm=0.12491.0000 0.78620.7862 1.0000
LuberEx=0.0265rEm=0.03571.0000 0.97770.9777 1.0000rEx=0.0370rEm=0.04971.0000 0.81480.8148 1.0000

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孔德明, 张春祥, 崔耀耀, 李雨蒙, 王书涛. 基于交替惩罚三线性分解的混合油液油种成分的检测[J]. 光学学报, 2018, 38(11): 1130005. Deming Kong, Chunxiang Zhang, Yaoyao Cui, Yumeng Li, Shutao Wang. Detection of Oil Species in Mixed Oil Based on Alternating Penalty Trilinear Decomposition[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(11): 1130005.

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