휴대용 근적외선 분광기를 이용한 담뱃잎 니코틴 함량 현장 비파괴 정량 검출 방법 연구

LIN Yun ,  

ZHAI Sheng ,  

ZHANG Jun ,  

ZHAN Ying ,  

PENG Yun-fa ,  

LUO Hai-yan ,  

LI Jun-xin ,  

摘要

휴대용 근적외선 분광기를 사용하여 담뱃잎의 니코틴 함량을 측정하는 정확도를 향상시키기 위해 본 논문에서는 최적화된 정량 검출 방법을 제안한다. 먼저, 휴대용 근적외선 분광기를 이용해 담뱃잎의 스펙트럼 데이터를 수집하고 1차 미분 전처리를 수행한다; 그다음, 비모수 검정의 최대 정보 탐색 방법을 통해 비선형 파장 계수를 추출하고, 선형 회귀 방법을 사용하여 선형 파장 결정 계수를 추출한다; 그리고 상관 계수 경계 결정 임계값과 결합하여 다층 퍼셉트론 알고리즘을 사용해 파장 조합을 선형 대역과 비선형 대역으로 구분하고 각각 예측 모델을 구축한다. 마지막으로 각 대역의 예측 결과를 서로 다른 가중치 계수로 조합하여 기존의 전체 대역 편최소제곱법 모델링 결과와 비교 분석한다. 결과는 조합 대역 기반 모델의 상관 계수가 6.57% 향상되고, 평균 절대 오차는 26.05%, 평균 상대 오차는 28.11% 감소했음을 나타낸다. 이 방법은 모델 예측 정확도를 크게 향상시켜 휴대용 근적외선 분광기를 이용한 담뱃잎 니코틴 함량의 빠르고 정확하며 비파괴적인 검출의 실제 적용 요구를 충족한다.

关键词

휴대용 근적외선 분광기; 니코틴 함량; 비모수 검정; 선형 회귀; 다층 퍼셉트론

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