专利名称：基于波长相似性共识回归红外光谱定量分析方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种红外光谱定量分析方法和装置，特别是基于波长相似性共识回归 红外光谱定量分析方法和装置。
背景技术：
由于光谱仪得到的光谱信号中既含有有用信息，同时也叠加着其它各种随机误差 (背景和噪声)。因此，在利用偏最小二乘回归方法进行定量分析时，很难得到预测精度较高 的模型。针对提高偏最小二乘回归模型的预测精度这一问题，大量的研究工作已被开展， 目前主要包括光谱预处理方法和变量筛选方法研究，这些方法已经成功地用于光谱背景校 正、噪声消除、无信息变量的消除。然而在利用上述方法进行信息提取时，常会面临有用信 息提取不充分或提取的信息中包含有噪声的问题。在利用多元校正方法进行红外光谱的定 量分析时，常面临参数选择的问题(如偏最小二乘回归中因子数选择和最小二乘支持向量 回归中规整参数和核参数选择等)，如果对光谱信号采用统一的参数，常常会导致部分变量 的信息提取不充分或引入噪声信息的现象。聚类分析属无监督模式识别方法，常用于样品归属的划分。如果样本属于同一类， 表明该类内样本具有较好的相似性。将聚类分析方法用于光谱相似变量的归属分析时，同 一类内的光谱变量包含有相似的光谱信息；而类间的光谱变量，代表了不同的成分信息。基于上述两方面的分析，本文发明了一种基于相似波长聚类共识回归的红外光谱 定量分析方法和装置。在该发明中，直接利用聚类分析后的几个相似光谱变量区域建立多 个回归子模型，最后对子模型的预测结果进行集成，这样可以针对不同的光谱信息类选择 不同的回归参数，更加灵活有效地提取各个光谱变量类下的有用信息。因此基于相似波长 聚类共识回归方法是一种十分有应用前景的红外光谱分析方法。

发明内容
在应用红外光谱分析技术对待测组分进行快速分析过程中，为了解决光谱信息提 取的不准确的问题。本发明提供了一种基于波长相似性聚类共识回归的红外光谱定量分析 方法和装置。该方法和装置充分利用聚类分析的“物以类聚”的特点，将红外光谱相似光谱 变量的分成不同的信息块，实现了红外光谱信息的充分利用和合理分配。实现上述技术方案的装置包括经数据信号线相连的光谱仪、预处理器、聚类分析 器、偏最小二乘回归模型集成器。所述的红外光谱包括中红外和近红外光谱，即波长范围为780 nm - 50000 nm。所述的预处理器采取中心化和矢量归一化对光谱仪采集的原始信号进行处理。所述的聚类分析器，具体包含的处理步骤如下首先计算光谱变量间的欧式距离， 其计算公式为
权利要求
1.基于波长相似性共识回归红外光谱定量分析方法和装置，其特征在于包括经数据 信号线相连的光谱仪、预处理器、聚类分析器、偏最小二乘回归模型集成器；所述的红外光谱包括中红外和近红外光谱，即波长范围为780 nm - 50000 nm ； 所述的预处理器采取中心化和矢量归一化对光谱仪采集的原始信号进行处理。
全文摘要
本发明涉及基于波长相似性共识回归红外光谱定量分析方法和装置，包括数据信号线相连的光谱仪、预处理器、波长筛选器、偏最小二乘回归分析器；所述的近红外光谱的波长范围为780nm-50000nm。通过对光谱沿波长方向进行聚类分析，使得一条光谱分成不同的信息块，实现了多模型的构建，克服了单模型方法对光谱信号信息提取的困难；通过对不同子模型单独确定因子数，实现了有效信息的充分提取，提高了红外光谱分析模型的预测精度和稳健性。
文档编号G01J3/30GK102072767SQ20101060135
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者郝勇 申请人:华东交通大学