第31卷，第12期 2011年12月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
VoL.31,No. 12,pp3251-3255 December,2011
近红外光谱法在慈竹微纤丝角和纤维长度分析中的应用
孙柏玲，柴字博，黄安民，刘君良中国林业科学研究院木材工业研究所，北京100091
摘要应用近红外光谱法对感竹微纤丝角和纤维长度进行快速预测研究。采用X射线衔射法和显微镜法分别测定慈竹微纤丝角和纤维长度，并用光纤浸反射模式采集近红外光谱，对原始光谱分别进行消噪和消噪与正交信号校正相结合预处理，建立偏小二乘(PLS)数学模型，对比分析模型预测能力。结果表明，慈竹微纤丝角和纤维长度原始光谱经消噪和正交信号校正二者结合倾处理后，所建PLS模型比相应原始光谱模型预测能力显著提高，其预测模型相关系数（R)分别达到0.8936和0.9883，预测标准差（RMSEP)为 0.2920和0.1460，校正预测模型均具有很好的相关性，表明近红外光谐法可以实现慈竹微纤丝角和纤维长度的预测。
近红外光谐法；偏最小二乘；正交信号校正；慈竹；微纤丝角；纤维长度
关键词
中图分类号：S781.1
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2011)12-3251-05
值与SilviScan-2测定值具有较好的相关性，校正模型决定系数为0.78；Jones等和Kelly等]分别分析了不同光谱预处理方法和光谱波段对火炬松微纤丝角NIR模型的影响，所
慈竹（NeosinocalamusaffinisKeng）是我国南方资源丰富的小径竹之一，四川盆地是其分布中心，与大多数竹种
一样，憨竹具有生长快、周期短、可再生
次造林永续利
用的特点，并且其纤维形态好，是适宜的制浆造纸()、
纺
织3]等纤维利用材料。竹纤维是竹材的主要
分，存在于维管束销中)
52.18%)[s]
慈竹纤维含量
相对柔韧，可塑性好，
量以及纺织制
制品的重要指标。
微纤丝
(S)中层微纤性、纸张强片
纤维
与缩胞主轴之闻间所形和防知品器服的市费零费
的方法有碘结晶法、汞没渍法、偏光显微
纤维长度测定方法主要为显微镜法，
设此方
成和利用部较高（约占
纸浆质腾饮型是评定材改纤丝角
教孔洗等制样过程表
项，测定过程费时、费力，并且难以实现大量样品的快速测量。因此，寻求一种简使快速测定竹材解剖性质的方法将对竹材加工利用具有积极意义
近红外光诺（nearinfraredspectroscopy，简称NIRS）技术是一种简便快速非破坏性的分析方法，在木材解剖性质方面，国内外一些学者已利用近红外光谱技术进行了大垦的研究。Schimieck等采用近红外光谱技术结合偏最小二乘(PLS)法对辐射松微纤丝角进行了研究，结果表明NIR预测
建模型也均具有较好的相关性。在细胞形态参数方面，Via 等[9]和Schimleck等L的分别利用近红外光谱法对长叶松和火
炬松管胞长度以上；Ha
行了预测分析，预测模型决定系数均在0.90
采用正交信号校正法对撼威云杉管胞
长度近红外光谱进行预处理，结果表明所建模型的预测能力
微到显著费型角NK翼
国内，赵荣军等也建立了租皮桉木材微纤
并获得较好的预测效果：王玉荣等
3也通
过近红外光语法对滩地72杨和兰考泡桐纤维长度进行了分
析。热面
红外研究的用天报
rectio
，目前国内外还未见竹材解副性质近正交信号校正（orthog
第法是SWold于1998年首先提出的种光
培数据预处理方法
，其主要点是将光谱矩阵与其性质参
数阵正交，滤除光谱中与性质参数值无关的信号，再进行多
元校正
本工作为提高慈竹微纤丝角和纤维长度NIR模
型的预测精度，采用消噪和消噪与正交信号校正相结合两种方法对葱竹近红外原始光谱进行预处理，消除光谱矩阵中与微纤丝角和纤维长度无关的噪声信息，然后再用偏最小二乘法建立相应性质模型，实现慈竹解剖性质的近红外快速预测。
收稿日期：2011-02-24，修订日期：2011-06-08
基金项目：国家十一五"科技支撑课题项目(2006BAD19B0704)，北京市自热科学基金项目(6092021)资助
作者简介：孙柏玲，女，1984年生，中国林业科学研究院博士研究生
，通讯联系人
万方数据
e-mail; liujunliangcaf, ac, cn
e-mail; sun_bai_ling@163, com