ハイパースペクトルイメージング技術とランダムフォレストに基づく原子印油の種類識別

LU Xiao-quan ,  

MA Kun ,  

LI Fan ,  

ZHANG Jian-qiang ,  

ZHANG Xin-yu ,  

WU Jia-quan ,  

LI Zi-chao ,  

ZHANG Jin-hao ,  

REN Hui-hui ,  

CHEN Hang ,  

摘要

本論文では、ハイパースペクトルイメージング技術を用いて複数ブランドの原子印油のスペクトルデータを取得し、Savitzky-Golay(SG)法で前処理を行った。これに基づき、ランダムフォレスト(RF)アルゴリズムに基づく原子印油の種類識別モデルを構築した。モデルの性能を検証するために、RFモデルと逆伝播ニューラルネットワーク(BP)および多層パーセプトロン(MLP)などの従来手法で構築したモデルとの系統的比較分析を行った。また、グリッドサーチと5分割交差検証を組み合わせてモデルパラメータを最適化し、モデルの性能と汎化能力を向上させた。実験結果は、RF分類モデル(決定木の数20、葉ノード数3)が精度、感度、特異度、F1スコアなどの評価指標でBPおよびMLPモデルを上回り、訓練セットおよびテストセットの分類精度はそれぞれ99.77%および98.66%に達したことを示した。提案するハイパースペクトルイメージング技術とRFアルゴリズムの組み合わせは、印油の種類を迅速かつ非破壊的に正確に識別でき、原子印章の色痕検査に新たな技術的参考を提供する。

关键词

ハイパースペクトルイメージング;ランダムフォレスト;原子印油;種類識別

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