Um die Genauigkeit eines tragbaren Nahinfrarotspektrometers bei der Bestimmung des Nikotingehalts in Tabakblättern zu verbessern, schlägt dieser Artikel eine optimierte quantitative Nachweismethode vor. Zunächst werden Spektraldaten von Tabakblättern mit einem tragbaren Nahinfrarotspektrometer erfasst und einer Vorverarbeitung der ersten Ableitung unterzogen; dann werden nichtlineare Wellenlängenkoeffizienten mittels eines maximalen Informationssuchverfahrens der nichtparametrischen Prüfung extrahiert, und lineare Wellenlängenbestimmungskoeffizienten werden mithilfe linearer Regression extrahiert; anschließend werden unter Verwendung eines Entscheidungsschwellenwerts für Korrelationskoeffizienten die Wellenlängenkompositionen mittels eines Mehrschichtwahrnehmungsalgorithmus in lineare und nichtlineare Bänder unterteilt, und für beide Vorhersagemodelle erstellt. Schließlich werden die Vorhersageergebnisse der einzelnen Bänder mit unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren kombiniert und mit den Ergebnissen der traditionellen Modellierung über das gesamte Bandspektrum mittels partieller kleinster Quadrate verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Korrelationskoeffizient des Modells auf Basis kombinierter Bänder um 6,57 % verbessert wurde, der mittlere absolute Fehler um 26,05 % und der mittlere relative Fehler um 28,11 % gesenkt wurden. Diese Methode verbessert die Vorhersagegenauigkeit des Modells erheblich und erfüllt die praktischen Anforderungen der schnellen, genauen und zerstörungsfreien Detektion des Nikotingehalts in Tabakblättern mit einem tragbaren Nahinfrarotspektrometer.

tragbares Nahinfrarotspektrometer; Nikotingehalt; nichtparametrischer Test; lineare Regression; Mehrschichtwahrnehmung