人们对鱼类的品质追求越来越高, 因此对于开发水产养殖中鱼类重要参数脂肪含量的检测显得愈发的重要, 传统的检测方法虽然经过许多研究人员的修改和改进, 但仍然存在费时费力, 需要专业的人员培训存在一些问题。 光谱技术也存在仅使用整条鱼片作为预测样本, 缺乏普遍性, 整个鱼片的成分分布不均匀, 采样时间过长等导致图像质量不高等问题, 该研究通过MCR-ALS算法重建后的数据和图像的增益效果, 评估了采用近红外高光谱成像技术预测并实现鲑鱼片重要参数（脂肪）可视化的可行性。 首先将购买的新鲜三文鱼按照背面和腹部切块分割, 每条三文鱼制作成20个样本, 共100个样本, 其中75个样本用于校正集, 25个样本用于预测集。 用高光谱成像系统采集三文鱼样本的光谱数据, 再通过索氏提取器测定三文鱼脂肪的含量, 并建立其理化值样本, 然后通过MCR-ALS对光谱数据进行重构, 发现重构后的光谱有效信息随着组分推荐评分上升, 通过连续投影算法（SPA）选择特征波长, 并建立最小二乘支持向量机（LS-SVM）模型评估两种预测效果（原始和重建数据）。 MCR-ALS-SPA-LS-SVM的预测精度最高, Rp=0.955 5, RMESP=1.650 5, RPD=3.389 9; 采用MCR-ALS和未处理的模型对鱼片脂肪进行视觉图像预测, 大大减少了噪音的输入, 有效还原了鱼片的轮廓, 并且令鱼的脂肪条纹更加的清晰, 图像质量更优。 进一步分析聚类图像, 通过不同成分的主成分贡献和相同成分的主成分贡献比, 发现类别为20种时, 样品与背景簇存在干扰, 然而采用少量的簇类分析发现, 仅5和10个种类即可完整描绘出整个样品的轮廓, 对于光谱强反应物质存在很好的聚类效果, 具有简化模型的可能。 无论是数据还是图像, 令人满意的预测结果证实了近红外高光谱成像用于鲑鱼脂肪定量和视觉图像预测的可行性, 并且算法的优化大大缩短了检测时间, 为实时在线检测创造了更好的条件。

自建模曲线分辨用来将双线性光谱数据矩阵分解成具有明确物理或化学意义的曲线, 一方面反映了复杂体系中各个主成分对应的纯光谱, 同时也能够解析得到其对应的相对浓度。 这一方法在高光谱解析中充分发挥了其优势, 成为了高光谱分析中的重要方法之一。 然而, 双线性结构数据多元分辨模型在约束不充分的条件下往往不能获得唯一解, 这一问题是由顺序模糊、 尺度模糊和旋转模糊引起, 其中旋转模糊最难消除。 在高光谱成像中, 如果不能明确浓度分布情况, 将导致在成像领域难以确认目标的准确位置或形貌。 为了充分了解旋转模糊带来的影响, 评估非唯一解情况下可行解的范围, 并进一步为实际应用中需要解析获得的每个主成分的纯光谱或波谱信号, 以及其对应的浓度信息提供客观的评估依据, 在以往的研究中, 研究人员分别使用网格法、 蒙特卡洛法进行抽样, 以计算曲线分辨结果中可行解的范围, 也有科研人员使用了几何多边形内部和外围面积的形式表示结果, 但是这些结果往往面临运算时间过长, 或者无法实现高维可视化而不适用于大于四个主成分的数据等问题, 而且通常这些方法很难将曲线分辨过程中施加的除非负约束之外的其他约束方法加以利用, 导致可行解范围计算不准确。 为了解决以上问题, 采用MCR-BANDS对MCR-ALS（多元曲线分辨-交替最小二乘）分辨获得的结果进行了旋转模糊程度的评估, 并将其应用到遥感高光谱成像的解析中。 首先以美国地质勘探局矿物光谱库中的纯光谱为基础的模拟数据集对MCR-ALS和MCR-BANDS的结果进行了评测, 在模拟数据中能够方便地控制噪声的影响, 控制选取主成分之间的纯光谱差异、 仿照真实环境中浓度渐变特征等因素, 考查了特定条件下MCR结果中旋转模糊的水平。 随后为了证实所用方法的可行性, 进一步采用MCR-ALS分析了机载可见/红外成像光谱仪（AVIRIS）获得的遥感高光谱图像数据, 并首次采用MCR-BANDS对MCR-ALS的分辨结果的旋转模糊进行了分析, 实现了对遥感高光谱数据成像浓度分布的受到旋转模糊影响的可视化表示。 可以发现真实解和MCR-ALS获得的可行解均在MCR-BANDS计算得到的可行解范围之内。 结果表明, MCR-BANDS方法基于最大和最小的信号贡献对旋转模糊的范围进行计算, 能够适用于不同主成分的体系中, 并且完美对接MCR-ALS中使用到的诸如非负、 单峰、 封闭和选择性约束等。 MCR-BANDS的分析结果可以为MCR-ALS的解析结果提供相应的旋转模糊水平估计, 有利于对MCR-ALS结果的解释; 在充分约束条件下, 能够有效减少甚至消除旋转模糊对MCR-ALS分辨结果的影响, 为精确确定遥感高光谱中解析得到的目标物位置提供了客观的范围。

孔雀石绿(LMG)在治理鱼卵中霉菌和杀灭鱼体寄生虫等方面的效果显著, 广泛应用于水产运输和养殖。 孔雀石绿进入动物机体后, 通过生物转化代谢为脂溶性的隐色孔雀石绿(LMG), LMG的毒性超过MG; LMG能快速在组织中蓄积, 具有致癌、 致畸、 致突变等毒副作用。 白蛋白可与多种内源和外源化合物结合, 是血浆中含量最丰富的载体蛋白, 也是药物发挥作用的重要载体和靶标。 模拟pH 7.4的生理条件, 通过荧光光谱和圆二色谱法(CD)采集两种不同滴加方式的LMG与牛血清白蛋白(BSA)动态作用过程中的多维数据, 并应用化学计量学多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)对多维波谱数据进行解析和描述, 从重叠严重的光谱数据中同时得到作用体系的定量和定性信息。 从解析得到的浓度趋势图中, 说明体系在LMG∶BSA=2∶1时达到动态平衡, 并可确认复合物LMG2-BSA的生成; 解析得到的与所测量的BSA荧光和CD图符合, 印证由MCR-ALS获得的浓度趋势图的可靠性和正确性; 通常由重叠光谱中无法辨别的LMG2-BSA复合物荧光光谱和CD谱图也可由数学解析获得, 进一步印证了复合物的存在。 原子力显微镜(AFM)测量结果表明BSA与LMG结合后, BSA的形貌发生改变, 表面粗糙度(RMS)由(1.24±0.28) nm增至(13.47±0.53) nm; 同时由CD实验结果可知LMG与BSA作用达到平衡时, α-螺旋结构的含量从46.5%降低到42.3%, 推测是BSA所处微环境和构象发生变化所致。 荧光探针实验发现经典site Ⅰ标记物华法林加入后, LMG-BSA的猝灭常数由2.65×106 L·mol-1降低为1.88×106 L·mol-1, 但加入site Ⅱ标记物布洛芬后, LMG-BSA的猝灭常数变化不明显, 由此推断LMG可能结合在蛋白质的亚域ⅡA, 即site Ⅰ位。 分子对接证实BSA的Ⅰ位有足够的空间容纳LMG, 且LMG与BSA之间的主要作用是疏水作用力。 该研究从分子水平了解LMG与生物大分子的作用机制, 并为LMG的毒副作用研究提供重要的信息。

利用流式细胞术对细胞进行多色荧光分析时, 往往获得的是由多种组分荧光光谱混合的多元荧光光谱。 在对蓝细菌进行光谱流式检测时, 所测得的荧光光谱同时包含了多种未知荧光光谱, 且存在严重的光谱混叠。 为了获得蓝细菌中的主要组分光谱及其浓度, 提出主成分分析和多元曲线分辨相结合的方法, 对蓝细菌的流式荧光光谱进行处理。 该方法通过主成分分析获得蓝细菌的主要纯组分数量, 然后利用渐进因子分析寻找各组分的起始点和终止点, 并估计纯组分的初始光谱, 最后利用交替最小二乘结合其纯组分光谱的单峰性和非负性, 对初始估计的纯组分光谱进行迭代修正, 从而得到纯组分光谱及其组分浓度。 仿真和实验结果表明, 该方法能够准确地估计混合光谱中纯组分的个数并对其谱峰进行拟合, 进而准确地估计各个组分的浓度。 该方法不但适用于蓝细菌的光谱分析, 还可用于其他多元混合光谱体系的解析。

人的面部信息与指纹和虹膜一样可以用于人的身份鉴别, 并且相比之下更容易实现远距离的分辨和识别。 利用高光谱成像技术可以应用到人脸识别领域并获取丰富的信息和庞大的成像数据量, 需要采用化学计量学方法才能充分提取其中包含的有效信息, 并为计算机识别奠定基础。 研究了可见-近红外高光谱成像技术对人的面部信息进行分析的可行性。 结果表明, 多元曲线分辨-交替最小二乘方法不同于主成分分析, 能够通过主成分纯光谱和相对浓度等具有具体物理化学意义的数据表征人的面部信息, 而且可以方便地根据成像数据的特点施加运算中的约束。 另外, 采用偏最小二乘判别分析的方法实现了对不同肤色的皮肤信号光谱进行分类。 白种人和黄种人的面部高光谱信息特征相似, 分类难度高于深色皮肤人种。