应用近红外在线检测及RMEB法调控卷烟制丝均匀性

随着单一卷烟品牌规模的不断增加,很难实现大规模单一等级原料的均匀稳定,从而容易导致不同批次间卷烟产品的质量变化:基于在线近红外光谱分析得到不同等级、不同批次的烤后片烟烟碱含量,以及企业制定的产品标准配方的目标烟碱值和允差值,以相应的烟叶等级、数量使用计划和单批次生产中的最小使用量为约束条件,研制出了”循环枚举不同批次组合的中位数调控法(Regulation by Median Calculated via Cycle Enumeration combination of different batches tobacco RMEB)”来优化多批次卷烟制丝过程中配方原料的配比及加工顺序。结果表明,不同批次制丝间烟碱的变异系数显著降低,幅度可达24%,较好实现了从源头上调控制丝批次间的均匀性,并通过最小使用量约束条件兼顾了生产效率。     

基于近红外光谱的煤粉样品定量检测研究

针对煤质快速在线检测的需求,采用傅里叶变换近红外光谱结合不同的光谱预处理方法,即平滑处理方法、微分方法、多元散射校正方法、标准归一化处理方法分别建立了煤粉样品的水分、灰分和挥发分的偏最小二乘模型,并对模型的检测结果进行了十字交叉验证。结果表明,基于25点平滑处理方法建立的水分偏最小二乘模型较优,基于标准归一化处理方法建立的灰分偏最小二乘模型最佳,基于5点平滑处理方法建立的挥发分偏最小二乘模型精度最高,验证了应用傅里叶变换近红外光谱技术定量分析煤粉指标的可行性。     

Spectroscopic Multicomponent Analysis Using Multi-objective Optimization for Variable Selection

The multiple determination tasks of chemical properties are a classical problem in analytical chemistry. The major problem is concerned in to find the best subset of variables that better represents the compounds. These variables are obtained by a spectrophotometer device. This device measures hundreds of correlated variables related with physicocbemical properties and that can be used to estimate the component of interest. The problem is the selection of a subset of informative and uncorrelated variables that help the minimization of prediction error. Classical algorithms select a subset of variables for each compound considered. In this work we propose the use of the SPEA-II （strength Pareto evolutionary algorithm II）. We would like to show that the variable selection algorithm can selected just one subset used for multiple determinations using multiple linear regressions. For the case study is used wheat data obtained by NIR （near-infrared spectroscopy） spectrometry where the objective is the determination of a variable subgroup with information about E protein content （%）, test weight （Kg/HI）, WKT （wheat kernel texture） （%） and farinograph water absorption （%）. The results of traditional techniques of multivariate calibration as the SPA （successive projections algorithm）, PLS （partial least square） and mono-objective genetic algorithm are presents for comparisons. For NIR spectral analysis of protein concentration on wheat, the number of variables selected from 775 spectral variables was reduced for just 10 in the SPEA-II algorithm. The prediction error decreased from 0.2 in the classical methods to 0.09 in proposed approach, a reduction of 37%. The model using variables selected by SPEA-II had better prediction performance than classical algorithms and full-spectrum partial least-squares.     

基于C8051F的近红外光谱数据采集系统

根据近红外光谱仪(NIRS)的特点,利用C8051F120单片机提出一种数据采集系统的设计方案,实现了时数据的精确采集.本文扼要介绍了C8051F系列单片机的接口结构及工作原理,重点阐述了近红外光谱仪的系统结构,以及数据采集系统的硬件设计和软件流程,给出了电路原理图和软件流程图.     

近红外耳穴信号的超低频成份提取与分析

血氧超慢信号与脑神经递质的超慢振荡特点具有平行性与同源性。应用940 nm单波长近红外对管,检测识别耳颞穴的透射信息,可以帮助理解脑神经血管耦合的机制,同时发现新信号的特征以支持脑认知研究。具体工作包括:①基于输出能量的最大值寻优探头传感角度;②基于软件SPSS11.0统计描述谎实数据差异显著性的P分数;③利用Agilent54624A型示波器内嵌的FFT功能,提取近红外透射信息中0~100 mHz的超低频特征,以便显示谎和实的差异性。研究工作进一步细化了专用的近红外耳穴信息识别系统,为整机的SoC化奠定了基础。     

在线近红外光谱法测定乙烯装置进料石脑油的芳烃含量

介绍了在线近红外光谱测定乙烯装置进料石脑油的芳烃含量的方法.结果表明:在线近红外光谱法的分析结果能够完全满足生产中的精度要求,再现性和重复性优于ATSM D5443(多维气相色谱法)的要求.该方法除有测量速度快的优点之外,还具有分析成本低、无污染、操作简单方便等特点,在所建立模型的预测范围内,能对样品进行准确、经济的分析.     

不同产地黄柏的近红外指纹图谱鉴别分析

建立用近红外漫反射光谱鉴别不同产地黄柏药材的新方法.采集不同产地的黄柏药材及其伪品的近红外漫反射光谱,用模式识别方法进行聚类分析,建立判别模型并用三重交叉验证的方法对模型稳定性进行验证.黄柏样品与伪品能较好地区分开;建立模型后对已知训练集样本的分类精度高达100%,对未知样本的预测精度达到100%,该模型具有很好的预测性能,这说明了所建方法性能优良,能够适用于黄柏药材的不同种植产地分类鉴别.近红外光谱法简便、快速、不破坏样品,结合模式识别方法能够准确鉴别正品、伪品以及不同产地的黄柏药材.     

基于ARM嵌入式近红外光谱仪器的研制

本文介绍了基于ARM微处理器的嵌入式近红外光谱仪器设计,并给出了仪器的软件和硬件的设计方案.设计应用了最先进的ARM嵌入式技术,利用ARM丰富的内部设备,实现了光谱数据的传输和基于触摸屏的人机交互平台.实现近红外光谱仪器操作简单化,体现了ARM微处理器的优胜之处.     

基于近红外光谱的大枣成熟度无损检测方法

针对目前的农产品成熟度无损检测方法存在检测精度较差的问题,提出基于近红外光谱的大枣成熟度无损检测方法。利用近红外光谱仪采集大枣样品的近红外光谱,并计算采集到的近红外光谱的马氏距离,将超出阈值的马氏距离样品设置为异常样品,为此删除异常的大枣近红外光谱;利用连续投影算法对异常删除的大枣近红外光谱中的波段选择;将大枣近红外光谱波段选择结果作为卷积神经网络输入,通过卷积层和池化层的运算,输出大枣成熟度无损检测结果。实验结果表明：本方法的大枣成熟度无损检测精度最高可达99.12%,无损检测时间最高为11 s,无损检测误差最高为0.06,说明本方法无损检测精度好,具有较高的技术水平和应用价值。     

模拟绿色植被光谱特征的高光谱伪装材料与技术研究进展

高光谱成像技术对伪装隐身技术提出了新的更高要求。研究绿色植被光谱特征的各种模拟技术,可为解决高光谱成像探测下目标的伪装问题提供新的思路。本文总结了绿色植物在可见-近红外波段以及热红外波段的光谱特征,分析了其在不同波段的光谱特性形成机制,阐述了近年来模拟绿色植被光谱特征的高光谱伪装材料与技术的研究进展,分析了现有高光谱伪装材料与技术的特点及存在的弊端,提出了模拟绿色植被光谱特征的高光谱伪装材料与技术的发展方向和趋势。