第36卷，第4期 2016年4月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36 ,No. 4 ,pp1021-1026
April, 2016
三维荧光光谱结合PCA-SVM对几种浓香型白酒的鉴别
徐瑞煜，朱焯炜，胡扬俊，张毅，陈国庆*
江南大学理学院，江苏无锡214122
摘要提出一种利用三维荧光光谱技术鉴别不同品牌浓香型白酒的方法。运用FLS920荧光光谱仪测量了七个不同品牌浓香型白酒的三维荧光光谱，不同品牌浓香型白酒的荧光光谱特征相似，仅凭荧光特征参数较难区分。采用求偏导和小波压缩相绪合的数据预处理方法，求解光谱数据中每一激微发波长下，荧光强度
作为新的数据矩阵，然后做主成分分析(PCA)。将提取的主成分作为支持向量机(SVM)的输人，并利用K-fold交叉验证的方法寻找支持向量机的最优参数c和>，建立不同品牌白酒的分类鉴别模型。从每个品牌白酒中随机选取14个样本，共98个样本组成训练集，其余的42个样本组成预测集。分别比较了数据不求偏导，对数据求一阶偏导和二阶偏导的预处理后对鉴别模型的影响。绪果表明：三维荧光光谱经过二阶偏导的预处理后，绪合主成分分析和支持间量机能很好地实现不同品牌浓香型白酒的分类鉴别，模型的准确率为 98.98%，预测集的准确率为100%。该方法具有简单，快速，成本低的优点，可为中国白酒的检测和鉴别技术的发展提供帮助。
关键调浓香型白酒；三维荧光光谱；主成分分析；支持向量机
中图分类号：0657.34
引言
文献标识码：A
DOI: 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2016 )04-1021-06
样品少，分析速度快，成本低等优点，在酒的检测方面具有一定优势。
荧光光谱数据包含丰富的信息，为建立准确度较高的
白酒作为中国的传统产品之一，有者悠久的历史。浓香型白酒作为五大基本香型(浓香型，清香型，酱香型，米香型和其他香型)之一，由于它具有芳香浓郁，绵甜爽净等特点，在我国白酒销量上一直处于行业领先地位。制做白酒过程中使用的原料，制作的工艺和技术，储存的方法会影响白酒酒质的优劣“。优质的浓香型白酒无色透明、绵甘适口，然而市场上一些不法商贩为牟求自身利益，以次充好，将劣质的白酒充当品牌酒，欺骗消费者。消费者对同种香型白酒单凭感官难以鉴别，因此，对同种香型白酒的分类鉴别具有一定的实际意义。
国内关于不同香型的白酒鉴别和检测研究比较多，而对同一香型白酒的分类鉴别研究比较少，一般都是用气相色谱法，顶空固相微萃取质谱技术、电子舌技术等对白酒进行检测，并结合模式识别和化学计量学等方法实现不同香型、产地等白酒的鉴别2-5。然而色谱质谱法价格吊贵，耗时长，对于批量酒的处理不太现实，荧光光谱法具有操作简单，所需
收稿日期：2014-12-18，修订日期：2015-04-16
基金项目：国家自然科学基金项目(61378037)资助
作者简介：徐瑞煜，女，1989年生，江南大学理学院硕土研究生
*通讯联系人
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预测模型，对光谱数据的预处理以及特征参量的提取尤为重要。通常对光谱的预处理方法有多元散射校正，求导和标准正态变换等6]。其中对光谱数据求导能窄化光谱，有效地消除基线漂移和背景干扰，分辨重叠峰，提高灵敏度和分辨率-。常规的求导方法是简单地针对某一激发波长下对应的发射谱进行求导"，然后对得到的某条谱线进行研究。但是，有时一条谱线并不足以表达全部的荧光信息，这就造成了一些信息量丢失。
通过测量七个不同品牌浓香型白酒的三维荧光光谱，求
解对应每个激发波长下，荧光强度对荧光发射波长的一阶债导和二阶偏导，并对光谱数据做小波变换压缩，然后作主成分分析，在此基础上，结合支持向量机，采用K-foldCross Validation(K-CV)的方法对支持向量机参数进行优化，选择最佳参数，最终实现了对七个品牌浓香型白酒的分类和鉴别。
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