
第34卷,第2期 2014年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34 ,No. 2 .pp381-384 February2014
基于可见近红外光谱技术的车蜡品牌无损鉴别方法研究
张瑜,2,谈黎虹,何勇
1浙江经济职业技术学院,浙江杭州310018
2.新江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058
40个样本(建模集)用于建立模型,剩余64个样本(预测集)被用于独立验证建立好的模型。基于五种不同品牌车蜡的可见-近红外光谱分别建立了线性判别分析(linearDiscriminantAnalysis,LDA)和最小二乘支持向量机(least square-supportvectormachine,LS-SVM)模型。基于两个算法的全波段光谱模型的预测集正确率分别达到了84%和97%。进一步采用连续投影算法(successiveprojectionsalgorithm,SPA算法从751波段中选取了7个特征波段(351,365,401,441,605,926和980nm)。基于SPA选择的变量建立LS-SVM模型,准确率依然保持在97%。说明SPA选择的特征波段包含了对于车蜡品牌鉴别最重要的光谱信息,而大多数无用信息则被有效剔除。将SPA与LS-SVM算法的车蜡识别模型在保证正确率的基础上,还可以大大降低模型计算复杂程度,说明该模型能快速准确的从车蜡可见-近红外光谱中提取有效信息,并实现车蜡品牌的无损鉴别。
关键词车蜡:Vis-NIR光谱:线性判别方法:最小二乘支持可量机:连续投影算法
:文献标识码:A
中图分类号:TP391;Tk418
引言
近年来,随着汽车工业的蓬勃发展,汽车保有量急剧增加,爱车族都在提高车子的外在品质上下功夫,给自已的爱车穿上一件光鲜亮丽的“衣裳”。汽车打蜡能够有效地保护漆面,延长汽车壳体的使用寿命,并使车辆外表光亮美观。车蜡是一种由蜡、表面活性剂、溶剂等组成的化合物,易于附者在汽车涂层表面,能增加汽车涂层的光泽度及耐磨性。大量实践证明,高品质的车蜡可以上光、防水、抗高温、防静电、防紫外线、研腾抛光作用,车蜡除广具有上述作用外,还具有防酸雨、防盐雾等作用,既可以汽车美容又可以提高汽车的实用价值。
市场上的车蜡品牌众多,真假难辨,使消费者的利益受损。不法商贩将低品质车蜡放入高品质车蜡包装壳中,以次充好。不但会造成车主很大的经济损失,还有可能危害到汽车外壳的使用寿命。因此,获取车蜡品牌和品质信息,可以避免消费者的经济利益受到损害,也有助于规范市场秩序,推动车蜡市场的健康有序地发展。目前,车蜡品质检测日常
收稿日期:2013-05-06,修订日期:2013-07-01
基金项目:国家自然科学基金项目(31072247)资助
作者简介:张瑜,女,1977年生,渐江经济职业技术学院副教授
*通讯联系人
e-mail : yhd@ zju. edu. cn
DOI : 10. 3964/j- issn 1000-0593 (2014 )02-0381-04
采用人工方法进行,如看外观、看粘度变化,看杂质等。但人为检测存在精度不高,主观性强等缺点。质检部门一般采用国标方法进行检测(GB/T23437-2009)。但检测方法一般耗时费力,检测周期长,需要破坏样品,无法大批量检测等,不适用于现代社会对于车蜡快速、无损检测的需要。
可见-近红外光谱(visible and near infrared spectroscopy Vis-NIRS)是一个新兴的快速、低成本、无污染的分析技术,它可以充分利用全谱段或多波长的光谱数据对物质的品质、种类、化学成分等进行定性和定量分析,已广泛应用于农业、石油化工、食品、制药等领域"。可见光谱能够反映物质的额色信息,而近红外光谱区与有机分子(如有机碳氮源)中的含氢基团(C一H,N一H)振动的合频与各级倍频的吸收致,可以得到样品中有机分子含氢基团的特征振动信息"]。因此通过扫描样品的可见-近红外光谱,可以得到车蜡的成分含量信息,从而对不同品牌和品质的车蜡进行检测。与传统的分析化学方法需要破坏样品、操作繁项、测量成本高等缺点相比,可见-近红外光谱技术具有分析速度快,能够多组分同时测定,分析成本低以及操作简单,不需要专业技术培训等优点。可见-近红外光谱检测不需要对样品进行预
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