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基于改进的反向匹配的拉曼光谱识别方法研究
1
作者 薛文东 陈本能 +2 位作者 洪德明 杨振海 刘国坤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期753-759,共7页
针对传统的反向匹配方法中存在的强弱峰权重差异和噪声峰的干扰问题,提出了改进式反向匹配方法,通过引入权重衰减函数来优化强峰和弱峰之间的权重占比关系,使得谱图中各特征峰的权重分布在合理的范围内,避免了强峰权重掩盖弱峰的情况;... 针对传统的反向匹配方法中存在的强弱峰权重差异和噪声峰的干扰问题,提出了改进式反向匹配方法,通过引入权重衰减函数来优化强峰和弱峰之间的权重占比关系,使得谱图中各特征峰的权重分布在合理的范围内,避免了强峰权重掩盖弱峰的情况;通过概率分布函数动态滤噪的方法,实现了噪声峰的自适应过滤,从而提升了反向匹配方法的识别性能。实验以大量的常规拉曼和表面增强拉曼的谱图为验证样本,基于大型常规拉曼与表面增强拉曼数据库进行拉曼谱图识别验证。实验表明该方法在大量数据测试下综合准确率达到91.52%,相比于命中质量指数方法(51.08%)和传统的反向匹配方法(16.57%)有大幅度的提升。 展开更多
关键词 拉曼谱图 反向匹配 光谱识别 权重衰减函数 自适应滤噪
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增量学习的拉曼光谱识别算法
2
作者 陈赵懿 冯柯 +2 位作者 陈志斌 杨小强 李焕良 《陆军工程大学学报》 2023年第4期62-69,共8页
针对拉曼光谱仪内置数据库样本数量少和新增物质光谱无法识别的问题,提出了一种增量学习的拉曼光谱识别算法。构建了基于空间注意力机制的一维膨胀卷积神经网络(convolutional neural network model,CNN_SA),用数据库已有光谱数据对CNN... 针对拉曼光谱仪内置数据库样本数量少和新增物质光谱无法识别的问题,提出了一种增量学习的拉曼光谱识别算法。构建了基于空间注意力机制的一维膨胀卷积神经网络(convolutional neural network model,CNN_SA),用数据库已有光谱数据对CNN_SA预训练,提取拉曼光谱特征,与逻辑回归(logistic regression,LG)和支持向量机(support vector machine,SVM)等算法相比,CNN_SA具有更好的识别性能。并采用类别增量的学习方式,将CNN_SA学习的先验知识迁移到新增物质的拉曼光谱识别中,极大提高了新增物质小样本拉曼光谱的识别准确率。 展开更多
关键词 SERS 光谱识别 卷积神经网络 注意力机制 增量学习
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基于理化参数和图谱特征的稻曲病病害高光谱识别
3
作者 王爱芳 张运 +1 位作者 孟孟 沈豪 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 2023年第3期259-268,共10页
基于水稻冠层高光谱数据和样点植株理化数据,首先利用连续小波分析、灰度共生矩阵等方法提取高光谱图像的图谱特征,并对主要理化指标和病害程度做相关性分析,然后通过Relief F算法对多特征进行优选,最后建立不同核的支持向量机分类模型... 基于水稻冠层高光谱数据和样点植株理化数据,首先利用连续小波分析、灰度共生矩阵等方法提取高光谱图像的图谱特征,并对主要理化指标和病害程度做相关性分析,然后通过Relief F算法对多特征进行优选,最后建立不同核的支持向量机分类模型。结果表明:理化特征参与下的分类精度较高,通过Relief F算法筛选得到的最优特征中四项理化特征均在内,最后精度达到0.95。研究证实了理化参数对稻曲病识别的重要作用,可以为大田水稻病害监测提供新思路。 展开更多
关键词 稻曲病 高光谱识别 连续小波分析 支持向量机
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分形理论在光谱识别中的应用 被引量：8
4
作者 熊宇虹 温志渝 +2 位作者 张流强 温中泉 梁玉前 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期772-774,共3页
分形理论是研究一类不规则、混乱复杂,但其局部和整体具有相似性体系的科学。分形维数是分形理论中用于描述对象的不规则度和自相似性的基本度量。文章以符合朗伯-比尔定律的光谱信号为研究对象,在概述分形几何基本原理的基础上,提出了... 分形理论是研究一类不规则、混乱复杂,但其局部和整体具有相似性体系的科学。分形维数是分形理论中用于描述对象的不规则度和自相似性的基本度量。文章以符合朗伯-比尔定律的光谱信号为研究对象,在概述分形几何基本原理的基础上,提出了以分形维数作为光谱识别特征的方法,运用相空间重构得出了光谱信号的分形维数,通过对光谱信号的分形维数进行比较,达到识别不同光谱的目的,最后举例对该方法进行了说明。 展开更多
关键词 分形 分形维数 光谱分析 光谱识别
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基于BP神经网络的血液荧光光谱识别分类研究 被引量：13
5
作者 高斌 赵鹏飞 +6 位作者 卢昱欣 范雅 周林华 钱军 刘林娜 赵思言 孔之丰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3136-3143,共8页
光谱技术在生物和医学检测方面具有积极的应用前景。由于血液成分的复杂性和类同性,有关不同动物血液光谱识别分类的技术研究尚未出现较为完善的结论。基于机器学习理论,以BP神经网络为工具,建立了对不同动物血液荧光光谱进行特征提取... 光谱技术在生物和医学检测方面具有积极的应用前景。由于血液成分的复杂性和类同性,有关不同动物血液光谱识别分类的技术研究尚未出现较为完善的结论。基于机器学习理论,以BP神经网络为工具,建立了对不同动物血液荧光光谱进行特征提取和识别分类的方法。实验采用Cary Eclipse光谱仪分别采集了鸽、鸡、鼠、羊四种动物不同浓度(1%和3%)的全血与红细胞荧光光谱数据(每个类型样本各50组数据);基于移动平滑算法对原始数据进行了平滑处理,以减少实验仪器噪声对特征提取和识别分类的影响;进一步根据血液光谱数据的特性,该文出了"组合放大"的特征提取方法,并建立了BP神经网络分类器进行训练和识别。相比于常用的光谱数据(单一)特征,提出的"组合放大"特征和所设计的BP神经网络能对不同动物、不同类型(全血与红细胞)、不同浓度(1%和3%)的血液荧光光谱实现100%的准确分类,同时神经网络测试误差均远小于设定的允许误差值。研究的动物血液光谱特征提取及识别技术具有较好的普适性和可靠性,在农业、食品检查、以及生物医学检测等方面均可发挥重要作用。 展开更多
关键词 荧光光谱 血液光谱识别 BP神经网络 组合放大法
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基于分形理论的太赫兹光谱识别 被引量：8
6
作者 张平 王新柯 +3 位作者 李海涛 李宇晔 耿玉珍 李福利 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期672-677,共6页
介绍了分形的基本概念和分形盒维算法.提出了一种新的太赫兹光谱识别方法.实验中测得了两种中药的太赫兹光谱,算出了它们的盒维数并进行了比较.通过这种方法使不同的药品得到了很好的鉴别.
关键词 光谱学 分形 盒维数 太赫兹光谱识别
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光谱识别与相干识别激光告警接收机评述 被引量：22
7
作者 张记龙 王志斌 +1 位作者 李晓 田二明 《测试技术学报》 2006年第2期95-101,共7页
激光告警接收机是光电对抗的重要组成部分,在现代战争中起着重要的作用.论文以掌握的激光告警接收机的相关文献为基础,结合作者的研究情况,阐述了激光告警接收机的发展现状,重点论述了相干探测激光告警接收机的原理和性能比较,并指出了... 激光告警接收机是光电对抗的重要组成部分,在现代战争中起着重要的作用.论文以掌握的激光告警接收机的相关文献为基础,结合作者的研究情况,阐述了激光告警接收机的发展现状,重点论述了相干探测激光告警接收机的原理和性能比较,并指出了激光告警接收机的发展方向. 展开更多
关键词 激光 相干探测 接收机 告警 光谱识别
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基于小波神经网络的农药荧光光谱识别 被引量：8
8
作者 王玉田 李长吾 +1 位作者 李艳春 张雷 《计量学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期84-86,91,共4页
有些农药结构相似,它们的荧光光谱在很大波长范围内相互重叠。多组分混合时,传统的荧光光谱分析法很难对其进行分类识别。介绍了一种基于小波分析构造的新型神经网络——小波神经网络,利用它并适当选取网络结构和小波基,实现了对卡死克... 有些农药结构相似,它们的荧光光谱在很大波长范围内相互重叠。多组分混合时,传统的荧光光谱分析法很难对其进行分类识别。介绍了一种基于小波分析构造的新型神经网络——小波神经网络,利用它并适当选取网络结构和小波基,实现了对卡死克、盖虫散和吡虫啉三种农药荧光光谱的分类识别。在小波神经网络中,采用Morlet母小波和一维搜索变步长共轭梯度优化方法。实验表明,小波神经网络对光谱间的细微结构差别具有良好的识别能力。通过比较发现,在分类识别方面,小波神经网络比BP网络具有更高的分辨率及较少的训练次数。 展开更多
关键词 计量学 农药 荧光光谱 光谱识别 小波神经网络
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人工神经元网络在光谱识别中的应用 被引量：13
9
作者 张良培 李德仁 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期158-160,共3页
本文利用人工神经元网络原理设计了一神经元网络，进行了光谱识别实验，当训练光谱与待识别光谱具有相同的定标情形下，网络具有较高的识别率，可以实用。
关键词 光谱识别 识别 成像光谱仪 遥感 人工神经网络
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养殖水体中孔雀石绿的SERS光谱识别 被引量：3
10
作者 郭淑霞 张凤玲 +4 位作者 高盼 曾勇明 陈宏炬 刘国坤 王磊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1284-1288,共5页
表面增强拉曼光谱(SERS)是一种重要的高灵敏度分析技术。基于SERS的技术特点,建立了真实体系下孔雀石绿定性检测方法。提出了一种光谱自动识别算法,有机整合了稳健的傅里叶变换基线校正,基于主成分分析的特征提取与人工神经网络分类器... 表面增强拉曼光谱(SERS)是一种重要的高灵敏度分析技术。基于SERS的技术特点,建立了真实体系下孔雀石绿定性检测方法。提出了一种光谱自动识别算法,有机整合了稳健的傅里叶变换基线校正,基于主成分分析的特征提取与人工神经网络分类器。该方法结合基线的低频特征,通过迭代傅里叶变换实现基线校正;通过样本空间中类间与类内的欧氏距离判别自动获取拉曼光谱信号主成分的最优组合,实现光谱数据的降维与特征提取;最后构建三层反向传播神经网络分类器进行样本分类。实验结果表明,基线去除可排除基线变化对检测结果的影响;光谱主成分的优化组合可减小基线校正残余及复杂体系中被测物以外的物质拉曼峰对检测结果的干扰,同时实现了分类器最小化。该方法用于养殖用海水中孔雀石绿的现场检测,最低检出浓度0.1μg·L-1。该方法具有可拓展性,可以直接应用于其他溶胶/凝胶体系中SERS光谱的定性分析。 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 光谱识别 基线校正 主成分分析 神经网络
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多种群精英共享遗传算法在异常光谱识别中的应用 被引量：8
11
作者 曹晖 周延 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1847-1851,共5页
提出了一种基于多种群精英共享遗传算法的异常光谱识别方法。该方法应用于红外光谱数据的分析,并在删除异常光谱样本后使用偏最小二乘方法进行建模。与使用蒙特卡洛交叉验证、留一交叉检验、马氏距离以及传统遗传算法进行异常光谱识别... 提出了一种基于多种群精英共享遗传算法的异常光谱识别方法。该方法应用于红外光谱数据的分析,并在删除异常光谱样本后使用偏最小二乘方法进行建模。与使用蒙特卡洛交叉验证、留一交叉检验、马氏距离以及传统遗传算法进行异常光谱识别的方法相比,所提方法将水分预测模型的预测误差平方和(PRESS)分别降低了72.4%,39.5%,39.5%和14.5%;将脂肪含量的预测模型的PRESS值分别降低了86.2,75.9%,84.9%和19.9%;将蛋白质含量的预测模型的PRESS值分别降低了56.5%,35.7%,35.7%和18.2%。实验表明,所提方法不仅能适应不同成分光谱数据的异常识别,而且删除异常光谱数据后所建立的模型具有较高的预测能力和较好的稳健性。 展开更多
关键词 异常光谱识别 遗传算法 多种群 精英共享
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光谱识别型激光警戒系统述评 被引量：8
12
作者 施德恒 郭峰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期9-13,共5页
结合作者近年来的工作，叙述了近红外光谱区内光谱识别型激光警戒系统的原理，简要介绍了这一领域内的研制概况，并对两类光谱识别型激光警戒系统的优缺点进行了比较。
关键词 光谱识别 激光探测 激光警戒系统 红外激光
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小波神经网络在农药荧光光谱识别中的应用 被引量：3
13
作者 王玉田 李艳春 林洪彬 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1223-1225,共3页
对于结构非常相似的农药,它们的荧光光谱也非常相似并且在很宽波长范围内相互重叠。传统的荧光光谱分析法很难对其进行分类识别。一种基于小波分析而构造的新型神经网络———小波神经网络是利用它并适当选取网络结构和小波基,实现了对... 对于结构非常相似的农药,它们的荧光光谱也非常相似并且在很宽波长范围内相互重叠。传统的荧光光谱分析法很难对其进行分类识别。一种基于小波分析而构造的新型神经网络———小波神经网络是利用它并适当选取网络结构和小波基,实现了对卡死克、盖虫散和吡虫啉三种农药荧光光谱的分类识别。实验表明,小波神经网络对光谱间的细微结构差别具有良好的识别能力。通过比较发现,在分类识别方面小波神经网络比BP网络具有更高的分辨率及较少的训练次数。 展开更多
关键词 小波神经网络 荧光光谱 光谱识别 农药
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黄萎病棉叶光谱识别影响因素分析 被引量：1
14
作者 陈兵 王方永 +3 位作者 韩焕勇 刘政 肖春华 邹楠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期795-800,共6页
通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著... 通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著;白板做底板时棉叶光谱值在可见光波段略高于黑板,其他波段显著高于黑板;棉叶主茎叶影响较小,旁叶影响较大;相同或相邻叶位影响较小,不同叶位影响较大;正常叶叶位影响较小,病害叶叶位影响较大;棉叶背面光谱反射率在可见光波段高于正面,近红外波段呈先高后平再低的趋势,短波红外波段呈先高后低的趋势;不同测试时间,测试品种的棉叶光谱特征差异较小,单一条件下对病害识别的影响在可接受范围内;不同测试试验区的棉叶光谱特征差异很小,对病害识别基本无影响。各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度不同,结果可为作物病害光谱识别的研究人员提供参考。 展开更多
关键词 棉花 黄萎病 光谱识别 测试方法 影响因素
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玉米叶片铜铅胁迫高光谱识别研究 被引量：2
15
作者 杨可明 高伟 +3 位作者 陈改英 赵恒谦 韩倩倩 李艳茹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期215-222,共8页
为了区分玉米叶片重金属胁迫种类,提出一种基于高光谱的铜铅胁迫识别方法。分别以叶片0.1~2.0阶分数阶导数(FOD)光谱中红边位置与任意两波长处的光谱值构建玉米叶片的红边铜铅敏感指数(RECLSI)集群,计算各集群中指数与胁迫类型的相关系... 为了区分玉米叶片重金属胁迫种类,提出一种基于高光谱的铜铅胁迫识别方法。分别以叶片0.1~2.0阶分数阶导数(FOD)光谱中红边位置与任意两波长处的光谱值构建玉米叶片的红边铜铅敏感指数(RECLSI)集群,计算各集群中指数与胁迫类型的相关系数,以相关系数最大值、最小值对应的RECLSI构建铜铅识别特征(CLIF),在CLIF的二维分布出现与胁迫类型相关的聚类时建立胁迫识别界限(SIB),从而实现铜铅胁迫识别。研究表明:各RECLSI集群中指数与胁迫类型相关系数的最大值、最小值随FOD光谱阶次的增加分别呈先升后降、先降后升的趋势,其中相关系数最大值、最小值的极点分别出现在1.3、1.4阶FOD光谱对应的RECLSI集群中;0.7~1.5阶FOD光谱的CLIF二维分布呈现出与胁迫类型相关的聚类,根据CLIFSIB能够不同程度地实现铜铅胁迫识别;1.2阶FOD光谱的CLIFSIB识别效果最好,试验集精度为100%,验证集精度为81.25%。基于FOD光谱的CLIFSIB玉米叶片铜铅胁迫识别方法在部分阶次能够获得良好且稳定的识别结果,具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 玉米叶片 铜铅胁迫 重金属污染 高光谱识别 二维平面
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人工神经网络参数调整对生物光谱识别的影响 被引量：2
16
作者 施伟杰 张铁强 郑咏梅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期566-568,共3页
本文介绍了一种利用反向传播人工神经网络 (BP ANN)对生物可见光谱进行识别的方法。利用自组的光纤探头式光谱仪对苹果的疤痕和烂痕微区表面进行部分可见光范围 (5 0 0～ 730nm)的光谱测量 ,采用具有单隐层的BP ANN对光谱数据进行分析 ... 本文介绍了一种利用反向传播人工神经网络 (BP ANN)对生物可见光谱进行识别的方法。利用自组的光纤探头式光谱仪对苹果的疤痕和烂痕微区表面进行部分可见光范围 (5 0 0～ 730nm)的光谱测量 ,采用具有单隐层的BP ANN对光谱数据进行分析 ,以便对生物表面性质实现自动识别。本文着重就神经网络的输出值范围、训练方式、隐层数及不同程度的噪音信号等对神经网络识别精度的影响做了较为详尽的讨论。 展开更多
关键词 人工神经网络 生物 光谱识别 光谱分析 光纤探头式光谱仪 苹果 疤痕分析
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陨星和月球土壤的光谱识别 被引量：2
17
作者 牛晔 张宇烽 +1 位作者 周浩敏 李永强 《航天返回与遥感》 2005年第2期34-37,40,共5页
文章研究了使用符号检验法和秩和检验法等数理统计方法在短波红外-长波红外光谱范围(2.0795～14.011μm)内选择识别陨星和月球土壤光谱波段的问题,并对所选出的波段进行了相关性分析,最终选择了5个多光谱遥感波段,它们是:2.23～2.66μm,... 文章研究了使用符号检验法和秩和检验法等数理统计方法在短波红外-长波红外光谱范围(2.0795～14.011μm)内选择识别陨星和月球土壤光谱波段的问题,并对所选出的波段进行了相关性分析,最终选择了5个多光谱遥感波段,它们是:2.23～2.66μm,3.52～3.74 μm,6.97～7.12 μm,8.63～9.09μm和12.84～13.64μm.该项研究对中国探月计划具有参考价值. 展开更多
关键词 陨星 月球土壤 光谱识别 统计方法 遥感波段
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基于CBERS-02卫星遥感图像的棉花光谱识别模型的建立 被引量：3
18
作者 伍维模 王家强 +1 位作者 牛建龙 彭杰 《塔里木大学学报》 2009年第2期33-37,共5页
新疆南疆地区是中国重要的棉花产区,准确及时地获取棉区播种面积及长势状况对于棉花生产与管理有重要的意义。本研究以2005年7月10日中巴资源卫星CBERS-02卫星CCD1-4波段遥感图像为数据源,分析了阿拉尔垦区棉花、果园、草地、居民地、... 新疆南疆地区是中国重要的棉花产区,准确及时地获取棉区播种面积及长势状况对于棉花生产与管理有重要的意义。本研究以2005年7月10日中巴资源卫星CBERS-02卫星CCD1-4波段遥感图像为数据源,分析了阿拉尔垦区棉花、果园、草地、居民地、盐碱地及水库6种典型地物的光谱特征,建立了遥感解译标志。以CBERS-02卫星CCD1-4图像DN值及NDVI值组合为条件构成判断表达式,从而建立了棉花遥感光谱识别模型,并采用ERDAS遥感图像处理软件的空间建模方法提取了棉花面积及分布信息。 展开更多
关键词 CBERS-02 光谱识别模型 棉花
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光谱识别技术在红外制导方面的应用展望与分析 被引量：5
19
作者 耿凡 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期602-606,共5页
在介绍国外光谱探测及识别技术现状的基础上,针对光谱识别技术在红外制导方面的应用前景和趋势进行了分析,阐述了该技术在提高制导精度、抗干扰、降低成本、提高现役武器性能方面的优势和可行性;探讨了红外光谱目标识别技术的机理和方法... 在介绍国外光谱探测及识别技术现状的基础上,针对光谱识别技术在红外制导方面的应用前景和趋势进行了分析,阐述了该技术在提高制导精度、抗干扰、降低成本、提高现役武器性能方面的优势和可行性;探讨了红外光谱目标识别技术的机理和方法,特别对红外光谱目标特征、光谱识别模式方法、光谱探测技术途径和整个系统需要突破的关键技术方面给出了自己的见解,提出了几种红外制导光谱识别技术方案,为今后开展相关技术研究和开发打下了基础。 展开更多
关键词 光谱探测 光谱识别 红外制导 光电对抗
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基于特征光谱识别的光纤化学传感技术 被引量：3
20
作者 庞全 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期588-591,共4页
本文针对目前光纤化学传感器普遍存在的提高选择性和灵敏度的困难 ,研究和建立了一种基于人工神经网络的特征光谱识别技术。将这种技术与传统的光纤传感技术相结合 ,有效的降低了传感器对化学识别器选择性和灵敏度的要求 ,提高了传感器... 本文针对目前光纤化学传感器普遍存在的提高选择性和灵敏度的困难 ,研究和建立了一种基于人工神经网络的特征光谱识别技术。将这种技术与传统的光纤传感技术相结合 ,有效的降低了传感器对化学识别器选择性和灵敏度的要求 ,提高了传感器的识别能力和检测范围 ,有助于光纤化学传感器的工程实现和实际应用。 展开更多
关键词 特征光谱识别 神经网络 光纤化学传感器
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