紅外光譜分析法識(shí)別蠶繭雌雄的研究.pdf

1、本文以蠶繭為研究對(duì)象，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，以校正模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為評(píng)價(jià)指標(biāo)開展了紅外光譜分析法識(shí)別蠶繭雌雄的定性研究，主要從光譜的預(yù)處理方法、導(dǎo)數(shù)及平滑處理窗口點(diǎn)數(shù)的選取、建模參數(shù)的選擇、儀器間模型效果的比較等方面深入探討了紅外光譜分析技術(shù)在定性檢測(cè)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題，旨在為使用紅外光譜分析技術(shù)識(shí)別蠶繭雌雄的實(shí)用化提供前期的理論依據(jù)和具體的檢測(cè)方法。主要研究工作與結(jié)論如下： 收集了5組不同品種的蠶繭，采用WQF-400N傅里葉變換

2、近紅外光譜儀、NIR256-2.2T2近紅外光譜儀和TENSOR27傅立葉變換紅外光譜儀等不同生產(chǎn)企業(yè)、不同儀器類型的近紅外儀器和中紅外儀器對(duì)蠶繭樣品的進(jìn)行紅外光譜檢測(cè)。 使用TENSOR27傅立葉變換紅外光譜儀測(cè)得的蠶繭的紅外光譜進(jìn)行了二階導(dǎo)數(shù)＋SGF去卷積平滑＋歸一化處理，選取合適的預(yù)測(cè)樣品集，建立了PLS＋BP校正模型，蘇鎮(zhèn)×春光、中系蠶繭的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別為92.9％和94.3％。 使用WQF-400N傅里葉變換近

3、紅外光譜儀和NIR256-12.2T2近紅外光譜儀測(cè)得的蠶繭樣品的近紅外光譜分別進(jìn)行了PLS和PCA聚類分析，結(jié)果顯示兩臺(tái)儀器下的光譜PLS聚類分析好于PCA聚類分析。對(duì)兩臺(tái)儀器的樣品光譜數(shù)據(jù)建立了PLS＋BP校正模型，并討論了預(yù)處理方法窗口點(diǎn)數(shù)、PLS主成分?jǐn)?shù)和BP網(wǎng)絡(luò)隱層單元數(shù)等建模參數(shù)對(duì)模型效果的影響，由預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率得出了模型參數(shù)的選取對(duì)模型的預(yù)測(cè)能力十分重要，對(duì)選取了最佳的模型參數(shù)組合可以有效地提高模型的預(yù)測(cè)能力。最佳預(yù)測(cè)結(jié)果為：

4、WQF-400N傅里葉變換近紅外光譜儀中系、日系樣品預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別為96.0％、100％；NIR256-2.2T2近紅外光譜儀中系、皓月×菁松、菁松×皓月、蘇鎮(zhèn)×春光樣品預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別為92.0％、90.9％、84.0％、94.3％。 對(duì)同組樣品在不同儀器下建立的校正模型結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明同組樣品WQF-400N傅里葉變換近紅外光譜儀模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高于NIR256-2.2T2近紅外光譜儀，其原因是兩臺(tái)儀器上和檢測(cè)條件和檢

5、測(cè)方法的不一致性等造成的。 對(duì)NIR256-2.2T2近紅外光譜儀皓月×菁松、菁松×皓月、蘇鎮(zhèn)×春光樣品的光譜數(shù)據(jù)合并，得到一個(gè)325個(gè)蠶繭的大樣本數(shù)據(jù)集。用PLS＋BP法對(duì)樣品建立蠶繭性別識(shí)別的校正模型，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到86.7％。結(jié)果表明運(yùn)用近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)多個(gè)品種混合情況下的蠶繭也可進(jìn)行雌、雄定性檢測(cè)。 綜上所述，得到了大樣本、小樣本、多品種混合型蠶繭紅外儀器測(cè)得的光譜運(yùn)用PLS＋BP建模均有較高的雌雄蠶繭預(yù)測(cè)準(zhǔn)