作者单位
摘要
1 黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院, 黑龙江 大庆 163319
2 黑龙江省水稻生态育秧装置及全程机械化工程技术中心, 黑龙江 大庆 163319
在近红外光谱的定量分析中, 由于仪器的精密程度越来越高, 采集的光谱数据通常具有很高的维度。 因此, 波长选择对于剔除噪声及冗余变量, 简化模型, 提高模型的预测性能是必不可少的。 近红外光谱特征波长选择方法众多, 但变量间的多重共线性问题仍是导致模型效果较差的一个关键问题。 变量间共线性可以通过相关系数进行分析, 当相关系数高于0.8, 表明存在多重共线性。 据此, 以变量间相关系数为选择标准, 提出一种以所选变量之间共线性最小化的波长选择方法, 称之为最小相关系数法(MCC)。 该方法以光谱数据的相关系数矩阵为基础, 挑选出与其他波长相关系数平均值和标准差均较小的波长为候选建模波长集合, 使得集合内波长之间线性相关性最小, 进而消除模型变量之间共线性。 然后通过标准回归系数优选对因变量影响较大的波长, 获得预测模型。 为了验证所提出算法的有效性, 对该方法进行了测试。 利用两组公开的近红外光谱数据集(柴油数据集、 土壤数据集), 通过MCC算法进行波长选择, 并与常用的几个波长选择方法, 如: 连续投影算法(SPA)、 竞争性自适应重加权采样法(CARS)、 随机蛙跳算法(RF)、 迭代保留信息变量法(IRIV)进行比较。 实验结果表明, MCC算法获得了良好的预测性能, MCC算法的预测精度相比于SPA, CARS和RF三种算法具有明显的优势, 而MCC算法的预测精度与IRIV算法不相上下。 因此, 最小相关系数法可实现高效降维, 提高模型的预测精度, 是一种有效的波长选择算法。
波长选择 近红外光谱 多元校正 最小相关系数法 Wavelength selection Near-infrared spectroscopy Multivariate calibration Minimal correlation coefficient 
光谱学与光谱分析
2022, 42(3): 719
张智望 1王强 2,*谷小红 1赵亚 2[ ... ]朱凯 2
作者单位
摘要
1 中国计量大学 机电工程学院,浙江 杭州 310018
2 中国计量大学 质量与安全工程学院,浙江 杭州 310018
基于拉曼散射测温原理,利用分布式光纤对UPVC(硬脂聚氯乙烯)和铸铁自来水管道进行模拟泄漏点定位实验。首先对采集到的原始Anti-Stokes光信号进行滤波平滑处理,再利用相关系数法对温度检测信号进行分类分析,识别自来水管有无泄漏发生,最后通过选择性阈值法识别出UVPC管以及铸铁管中的泄漏点位置。实验结果表明,该系统运行稳定且能够准确识别自来水管泄漏情况。选择性平均阈值法的使用,能够对200 m的埋地自来水管道准确地进行泄漏点的定位,定位误差为0.25 m~0.65 m。
分布式光纤测温 泄漏检测 相关系数法 选择性平均阈值 distributed optical fiber temperature measurement leakage detection correlation coefficient method selective average threshold 
应用光学
2020, 41(1): 228
作者单位
摘要
中南大学信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410083
在分光光度法分析高浓度锌溶液中痕量钴离子浓度的过程中, 由于基体离子Zn(Ⅱ)与待测离子Co(Ⅱ)化学性质相近且基体离子浓度过高, 导致Co(Ⅱ)的光谱信号与Zn(Ⅱ)的光谱信号重叠, 大部分Co(Ⅱ)的光谱信号被Zn(Ⅱ)的光谱信号掩蔽, 在部分波长段溶液的吸光度与浓度呈现很强的非线性, 混合溶液加和性不佳, 因此无法通过全波段信息实现痕量Co(Ⅱ)浓度的检测。 该研究提出了间隔相关系数-偏最小二乘法对溶液的紫外可见光光谱进行波长点的筛选并建立吸光度-浓度模型。 首先设计实验获取锌钴混合溶液光谱图; 其后使用间隔分区的方法根据预测均方根误差这一指标挑选出Co(Ⅱ)的最优特征区间段, 以减少高浓度锌液的掩蔽作用并去除空白信息; 再在Co(Ⅱ)敏感区域使用相关系数法对吸光度矩阵进行波长点的精选, 所筛选出的点能最大程度保留Co(Ⅱ)灵敏度和线性度; 最后利用筛选出的波长建立PLS模型并计算出Co(Ⅱ)浓度。 将所提方法与全波段偏最小二乘, 分区偏最小二乘, 蒙特卡罗无信息变量消除偏最小二乘及竞争自适应加权偏最小二乘进行了分析比较, 结果表明所提出的方法所需波长数分别减少89.1%, 40%, 72.3%和81.7%, 模型精度分别提高64.6%, 33.3%, 38.7%和24.3%, 样本最大相对误差5.45%, 平均相对误差2.21%, 妥善的解决了高浓度锌液背景下痕量钴离子浓度检测问题。
分光光度法 高浓度锌液 痕量钴离子 间隔相关系数法 Spectrophotometry High concentrated zinc solution Trace cobalt Interval correlation coefficient 
光谱学与光谱分析
2017, 37(12): 3882
作者单位
摘要
1 浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州 310058
2 浙江经济职业技术学院, 浙江 杭州 310018
基于竞争性自适应重加权算法(CARS)和相关系数法(CA)特征波长选择方法, 提出了利用可见-近红外高光谱成像技术检测番茄叶片灰霉病的方法。 首先获取380~1 023 nm波段范围内80个染病和80个健康番茄叶片的高光谱图像, 然后提取染病和健康叶片感兴趣区域(ROI)的光谱反射率值, 作为番茄叶片灰霉病鉴别模型的输入来建立支持向量机(SVM)鉴别模型, 训练集和验证集的鉴别率都是100%。 研究进一步通过CARS和CA提取特征波长, 分别得到5个(554, 694, 696, 738和880 nm)和4个(527, 555, 571和633 nm)特征波长, 然后分别建立CARS-SVM和CA-SVM鉴别模型。 结果显示, CARS-SVM模型中训练集和验证集的鉴别率都是100%, CA-SVM模型中训练集和验证集的鉴别率分别是9159%和9245%。 以上结果说明了从可见-近红外高光谱图像中提取的光谱反射率值用于检测番茄叶片的灰霉病是可行的。
高光谱成像技术 竞争性自适应重加权算法 相关系数法 支持向量机 番茄 灰霉病 Hyperspectral imaging Competitive adaptive reweighted sampling (CARS) Correlation analysis (CA) Support vector machines (SVM) Tomato Grey mold 
光谱学与光谱分析
2017, 37(7): 2115
作者单位
摘要
吉林大学仪器科学与电气工程学院, 吉林 长春 130061
波长选择是光谱建模分析的重要步骤。 研究了近红外光谱法分析油页岩含油率过程中的波长选择方法, 用以剔除光谱数据中的冗余信息和干扰信息, 提高分析模型的建模效率和预测能力。 分别采用相关系数法(CC)、 移动窗口偏最小二乘法(MWPLS)和无信息变量消除法(UVE)对油页岩近红外漫反射光谱数据的波长区间进行了选择, 研究了不同阈值、 窗口宽度和噪声矩阵对上述方法的影响, 建立了所选择波长处的反射率数据和样品含油率标准值间的偏最小二乘(PLS)分析模型, 比较了上述方法的选择效果。 结果表明: 与使用全谱数据建模相比, 采用上述方法筛选过的光谱数据均能提高模型的建模效率和预测能力, 其中经UVE法筛选后的光谱数据仅占全谱数据总数的22.8%, 模型的RMSECV却降低了9.3%, RMSEP降低了4.5%。
油页岩 近红外光谱法 波长选择 相关系数法 移动窗口偏最小二乘法 无信息变量消除法 Oil shale NIRS Wavelength selection Correlation coefficient Moving window PLS Uninformative variables elimination 
光谱学与光谱分析
2014, 34(11): 2948
作者单位
摘要
西安电子科技大学自动控制系, 陕西 西安 710071
为了能准确快速提取特征和可靠匹配特征点对,提出一种稳健的基于特征点的配准算法。首先改进了Plessey角点检测算法,有效提高所提取特征点的速度和精度。然后利用相似测度归一化互相关(Normalized cross correlation, NCC),通过双向最大相关系数匹配的方法提取出初始特征点对,用随机采样符合法(Random sample consensus, RANSAC)来剔除伪特征点对,实现特征点对的精确匹配。最后用正确匹配特征点对实现图像的配准。实验表明,该方法能够快速准确地提取两幅图像间的对应特征点,大大降低了误匹配的概率,两幅图像光照不一致、重复性纹理、旋转角度比较大等较难自动匹配情形下,仍能有效地实现图像的配准。
图像处理 图像配准 特征点匹配 角点检测 双向最大相关系数法 随机采样符合法 
光学学报
2008, 28(3): 454

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!