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高光譜成像儀圖譜數(shù)據(jù)的定性定量判斷方法有哪些?

發(fā)布時間:2023-07-21
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高光譜成像儀在檢測樣品時,不僅可以獲得樣品的光譜信息,還可以獲得相應(yīng)的圖譜信息。那么,高光譜成像儀圖譜數(shù)據(jù)的定性定量判斷方法有哪些?

高光譜成像儀在檢測樣品時,不僅可以獲得樣品的光譜信息,還可以獲得相應(yīng)的圖譜信息。那么,高光譜成像儀圖譜數(shù)據(jù)的定性定量判斷方法有哪些?

高光譜成像儀

高光譜成像技術(shù)定性定量判別的一般的流程如下圖所示。

高光譜成像技術(shù)定性定量判別流程0717

由于高光譜數(shù)據(jù)冗余,需要應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法進行定性定量分析。其中定性分析中主要有監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類、參數(shù)分類與非參數(shù)分類、確定性分類與非確定性分類等;定量分析模型中多采用多元變量回歸,可分為線性回歸(MLR,PCR,PLS等)和非線性回歸(ANN,SVM等)。

高光譜成像技術(shù)應(yīng)用于樣本定量模型預(yù)測研究,采集完樣品的原始光譜信息需要對其進行黑白校正,由于高光譜相鄰譜帶之間存在較強的相關(guān)性,利用全波段進行多變量建模預(yù)測比較耗時,且效果不穩(wěn)定,因此需要進行特征波段的選擇。

特征波段的選擇方法較多,如相關(guān)系數(shù)波段選擇法、顯變分析波段選擇法,這兩種方法能簡便的提取特征波段,但缺乏對數(shù)據(jù)多重共線性判別的能力,導(dǎo)致型最終的預(yù)測結(jié)果作為衡量波段選擇的標(biāo)準(zhǔn)。

模擬退火法選擇特征波段,是將預(yù)測模型自身的預(yù)測能力作為衡量標(biāo)準(zhǔn),忽略了校正模型的穩(wěn)健性,因此,當(dāng)外界環(huán)境改變時,模型預(yù)測結(jié)果的重現(xiàn)性較差。

此外還有連續(xù)投影法(SPA)、主成分分析(PCA)等一系列方法應(yīng)用于特征波段的選取。因此,在進行定性定量模型判別時要綜合考慮這些方法的優(yōu)缺點及適用性,從而使得模型穩(wěn)健性和預(yù)測精確度達到最佳。

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