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《基于近紅外光譜和變量優(yōu)選的棉麻混紡織物棉含量快速檢測》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第34卷,第12期光譜學(xué)與光譜分析Vol.34,No.12,pp3257-32612014年12月SpectroscopyandSpectralAnalysisDecember,2014基于近紅外光譜和變量優(yōu)選的棉麻混紡織物棉含量快速檢測12,3*1*孫通,耿響,劉木華1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物光電技術(shù)及應(yīng)用重點實驗室,江西南昌3300452.江西出入境檢驗檢疫局綜合技術(shù)中心,江西南昌3300383.江西省紅外光譜應(yīng)用工程技術(shù)研究中心,江西南昌330038摘要紡織品纖維成分的快速檢測對其生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控、貿(mào)易和市場監(jiān)督均具有重要的
2、意義。利用近紅外光譜技術(shù)聯(lián)合變量優(yōu)選對棉麻混紡織物中的棉含量進行快速檢測研究。采用NIRFlexN-500型傅里葉-1近紅外光譜儀在4000~10000cm光譜范圍內(nèi)采集樣本的反射光譜,對樣本光譜進行范圍初選和預(yù)處理分析。在此基礎(chǔ)上,利用UVE(uninformativevariableselimination),SPA(successiveprojectionsalgorithm)及CARS(competitiveadaptivereweightedsampling)方法對光譜變量進行優(yōu)選,再應(yīng)用PLS(partialle
3、astsquares)建立棉麻混紡織物中的棉含量預(yù)測模型。最后,采用最優(yōu)預(yù)測模型對未參與建模的樣本進行預(yù)測。-1研究結(jié)果表明,4052~8000cm光譜范圍為棉含量較優(yōu)的建模光譜范圍。CARS變量選擇方法能較為有效地提高預(yù)測模型的精度,CARS-PLS模型的校正集、預(yù)測集相關(guān)系數(shù)和均方根誤差分別為0.903,0.749和8.01%,12.93%。因此,近紅外光譜聯(lián)合CARS變量優(yōu)選可以用于棉麻混紡織物棉含量的快速檢測,CARS方法可以有效簡化預(yù)測模型,提高預(yù)測模型性能。關(guān)鍵詞近紅外;變量選擇;棉麻混紡織物;棉含量中圖分類號:
4、S123文獻標識碼:ADOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2014)12-3257-05行快速檢測研究,采用UVE,SPA及CARS方法對光譜波引言長變量進行優(yōu)選,剔除無用或冗余的光譜變量,然后再應(yīng)用PLS建立棉麻混紡織物中的棉含量預(yù)測模型,并利用未參與隨著我國紡織品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的極大提建模的預(yù)測樣本對模型性能進行驗證。高,紡織品的纖維成分備受關(guān)注。目前,紡織品纖維成分的[1]定量檢測方法主要有化學(xué)溶解法和顯微鏡法,上述方法存1實驗部分在檢測時間長、化學(xué)試劑有毒有害、對操作人員要求高、破壞性
5、檢測等缺點。而紡織品生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控、貿(mào)易和市場1.1材料監(jiān)督往往需要快速檢測技術(shù)。因此,探尋一種快速、無損、研究所用的棉麻混紡織物樣本共38個,由江西出入境綠色的定量檢測方法非常重要。檢驗檢疫局綜合技術(shù)中心收集而成。實驗前,將樣本依次編近紅外光譜分析技術(shù)是近幾十年來發(fā)展起來的現(xiàn)代分析號,并置于室溫下24小時左右,以保證每個樣本的溫度和濕技術(shù),具有無需樣品預(yù)處理、非破壞性檢測、分析速度快、度處于相近水平。光譜采集后,按照國標GB/T2910.11—[2,3]不污染環(huán)境以及成本低等優(yōu)點。該技術(shù)已應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、2009方法測定樣本
6、的棉含量。棉麻混紡織物樣本的棉含量具[4,5][6][7][8]食品、制藥、石油化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的成分定量有一定的濃度梯度,其含量范圍為21.5%~85.5%。檢測。目前,國內(nèi)外研究者利用近紅外光譜分析技術(shù)對紡織1.2儀器與光譜采集[9-12]品纖維成分的定性或定量檢測作了一些研究。但對棉麻實驗所用的光譜儀器為NIRFlexN-500型傅里葉近紅外混紡織物中的棉含量檢測研究甚少。光譜儀(BUCHI,瑞士),配備溫控InGaAs檢測器,光譜范-1利用近紅外光譜分析技術(shù)對棉麻混紡織物中的棉含量進圍為4000~10000cm。收稿
7、日期:2013-12-14,修訂日期:2014-03-26基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(31271612)和江西省自然科學(xué)基金項目(20132BAB214010)資助作者簡介:孫通,1983年生,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)講師e-mail:suntong980@163.com*通訊聯(lián)系人e-mail:gengxiang2005@sina.com;suikelmh@sina.com3258光譜學(xué)與光譜分析第34卷-1采用漫反射附件對樣本進行光譜采集,光譜分辨率為8出,光譜在4000~7000cm之間存在較多較為明顯的波峰-1cm,掃描次數(shù)
8、為64次。為保證樣本光譜采集的穩(wěn)定性,將與波谷,該區(qū)域包含著較多有用的光譜信息。光譜波峰分別-1儀器自帶的反射板壓在樣本上。此外,對于不同面密度的樣位于4168,4520,4984,5416及6008cm左右,波谷分-2-1本,折疊層數(shù)不同。面密度大于100g?m的樣本折疊為4別位于428