铁矿粉铁品位高光谱精确估测方法研究

铁品位检测是铁矿粉工艺生产的一项关键技术。针对目前铁品位检测方法的缺点,构建了一种高光谱曲线反演铁品位的数学方法,具有检测速度快、环保无二次污染等优点。选取了石人沟铁矿54个铁矿粉样本,采用化学方法实测了样本的铁品位,并利用ASD Field Spec4光谱仪测量了样本的高光谱曲线。分析发现铁矿粉中铁离子在526、713、905、998以及1 100 nm位置表现出强吸收特征;不同铁品位样本的吸收深度差别明显,同时存在明显的干扰噪声。根据样本高光谱吸收特征与铁品位的强相关性,对样本高光谱和铁品位数据集,进行最小二乘(Least Squares Method)、稳健估计(Robust Estimation)、岭估计(Ridge Estimation)约束下的高光谱铁品位的反演建模试验。试验结果表明,不同约束法则下铁品位反演的精度存在差异。最小二乘估计反演准确性较低,稳健估计可以降低少量异常光谱值的干扰,岭估计可以有效避免参数间复共线性对精度影响。稳健估计和岭估计共同约束下模型的泛化能力强,反演铁品位精度高,能够有效提高模型反演预测铁品位的准确度,可以作为高光谱检测铁矿粉铁品位的基础模型。