近红外光谱法结合最小二乘支持向量机测定烟叶中钙、镁元素

作     者：田旷达 邱凯贤 李祖红 吕亚琼 张秋菊 熊艳梅 闵顺耕 TIAN Kuang-da;QIU Kai-xian;LI Zu-hong;L Ya-qiong;ZHANG Qiu-ju;XIONG Yan-mei;MIN Shun-geng

作者机构：中国农业大学理学院应用化学系北京100193 云南省烟草公司曲靖市公司云南曲靖655000 

基　　金：中国烟草总公司项目(2010YN65)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2014年第34卷第12期

页      码：3262-3266页

摘      要：钙、镁是植物体内两种重要的无机元素,不直接吸收近红外光,但在植物体内与有机物结合(果胶酸钙、叶绿素)使得钙、镁元素可被近红外光谱技术(NIR)间接测定。使用NIR结合最小二乘支持向量机(LS-SVM)这一非线性回归方法实现对烟叶中钙、镁的快速定量分析。设计了混合的建模策略将500个烟叶样本划分多个校正集和验证集,主成分分析-马氏距离方法用于选择建模样本,蒙特卡洛交互验证在多元散射校正、标准正态变量变换(SNV)、Savitzky-Golay平滑、求导、去趋势算法和标准化等多种算法及其组合中选择最佳的光谱预处理方法并优化光谱波长范围,多层网格搜索和十折交互验证确定LS-SVM模型的核函数参数σ2和正则化参数λ。最终使用LS-SVM分别建立钙和镁的定量模型,光谱预处理均选用SNV。钙元素的LS-SVM模型校正集决定系数R2c为0.975 5,外部验证集决定系数R2p为0.942 2;镁元素的R2c为0.996 1,R2p为0.930 1。钙、镁的LS-SVM模型结果均优于偏最小二乘回归模型结果(R2c钙=0.959 3,R2p钙=0.934 4,R2c镁=0.9582,R2p镁=0.894 2)。结果说明了使用近红外光谱结合LS-SVM技术准确测定烟叶中钙、镁元素是可行的。

主 题 词：近红外 最小二乘支持向量机 烟叶 钙 镁 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2014)12-3262-05

馆 藏 号：203115094...