近红外光谱波长选择方法比较性研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，近红外光谱技术以独特的优势在食品，制药，烟草，石化，纺织，农产品等行业得到日益广泛的应用。

近红外光谱谱图复杂，谱图重叠严重。

为了提高模型的解释能力、预测准确度和建模效率，需要对近红外光谱进行波长选择。

2. 国内外研究现状分析

nir是近十年来发展最为迅速的高新分析技术之一，目前世界上大约有50多个国家和地区展开了nir的研究和应用工作，特别是一些发达国家表现得尤为突出，这些国家拥有大量的各种类型的nir分析仪器用于各行各业。

这些仪器在农业，石化，制药，食品等领域都得到了很好的应用，并取得了极好的社会和经济效益。

光谱波长选择在近红外光谱分析技术中相当重要，在复杂的光谱信息中剔除冗余信息，提取有用信息，可以提高光谱定量校正模型的预测精度和建模效率得到预测能力强，稳健性好的近红外校正模型。

3. 研究的基本内容与计划

近红外光谱分析技术作为弱光谱分析技术，是令人瞩目的一项技术。该项技术，以其的优点及不必对样品添加试剂、不会破坏样品、不必污染环境。可实现快速测量和在线测量的等，被称为绿色分析技术nir光谱分析是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测量技术的有机结合。建立近红外光谱定量或定性分析模型时，往往利用多元校正方法采用全谱进行分析，但是通过特定方法选择则特征波长或波长区间有可能得到预测更为稳健的模型，而且可能降低模型的复杂程度。波长区间的选择方法可以从两个角度来进行，一是从数学角度，可采用相关系数法、标准差法、逐步回归方法、遗传算法等多种方法进行；二是基于对光谱吸收区间的了解，直接截取和预测目标相关的波谱吸收区域建立预测模型。本课题即是基于以上原理，结合纸桨材的近红外光谱分析技术，通过比较各种波长选择方法的建模及预测效果，探讨各种方法的适用性。

研究计划：

1. 2017年12月31日前完成选题。

4. 研究创新点

利用各种制浆木材近红外光谱数据，采用相关系数法，标准差法，逐步回归法，遗传算法等多种方法对制浆木材的光谱进行波长选择，比较几种波长选择方法的建模及预测效果，探讨这几种方法的适用性。