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| 1 | 近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展显示文摘评述了近五年来(2014~2018)我国近红外光谱分析技术的研究与应用进展,内容涉及方法研究、软硬件研发、应用特点和趋势等方面,并对今后我国近红外光谱技术的发展方向进行了展望。引用文献97篇。 | 褚小立 史云颖 陈瀑 李敬岩 许育鹏 | 2019 | 分析测试学报2019，38，5： | 115 |
| 2 | 淮北平原土壤高光谱特征及有机质含量预测显示文摘以安徽省淮北平原的蒙城县为研究区,采集131个表层土壤(0~20 cm)样品。采用Cary 5000分光光度计测定土壤光谱反射率,分析该地区典型土壤类型的光谱特征,利用偏最小二乘回归方法建立土壤有机质光谱预测模型。首先比较不同光谱变换对土壤有机质含量光谱预测建模的影响;其次根据光谱相似性对土壤样品进行分类,比较不同土壤类型和不同光谱分类的有机质光谱预测精度。结果表明:①不同土壤有机质含量和不同土壤类型光谱曲线在整体波段范围内趋势基本一致;有机质含量与光谱反射率呈显著负相关;有机质含量越低,曲线特征差异明显,可能是受其他因素的影响;②土壤光谱反射率经倒数的对数处理后,有机质光谱建模的决定系数和相对分析误差均有所提高,均方根误差降低,模型预测效果较优;③按照光谱相似性分类后建立的有机质光谱预测模型,比按土壤类型建立的光谱预测模型精度明显提高。 | 陆龙妹 张平 卢宏亮 刘斌寅 赵明松 | 2019 | 土壤2019，51，2： | 8 |
| 3 | 基于本征图像分解的高光谱图像空谱联合分类显示文摘高光谱图像分类是许多应用的第一步,也是极其重要的一步。针对目前分类方法存在误分现象,尤其是在地物边缘附近区域,以及现有空谱联合分类方法计算复杂度高的问题,提出一种基于本征图像分解以及导向滤波的高光谱图像空谱联合分类方法:利用AP聚类进行波段选择,提高计算效率;利用基于局部稀疏约束的本征图像分解方法进行高光谱本征图像分解,获取反射率本征图;利用导向滤波器对初始分类结果进行优化。实验结果表明:文章提出的空谱联合分类方法在分类精度与计算时间方面优势明显。 | 任智伟 吴玲达 | 2019 | 航天返回与遥感2019，40，3： | 6 |
| 4 | 用光谱成像技术与分光光度法测量织物颜色的比较分析显示文摘针对分光光度法与光谱成像技术测量相同织物颜色结果存在差异的问题,选用Datacolor 600型分光光度计、Datacolor Spectravision多光谱成像系统和HIS高光谱成像系统,分别对同一套单色全棉针织物进行测量,探讨了3种仪器测得的颜色参数和光谱反射率差异的原因及规律。通过计算不同仪器间的色差和指数光谱相似性,采用皮尔逊相关系数进行数据分析。研究结果表明,HIS高光谱成像系统重复性好,重复测量的平均色差为0.154;3种仪器测得的光谱反射率具有强相似性;相较于Spectravision多光谱成像系统,HIS高光谱成像系统的颜色结果更接近于分光光度计;Spectravision多光谱成像系统的有效像元尺寸更小,织物纹理对颜色结果影响较大,Spectravision多光谱成像系统测量的明度偏低;HIS高光谱成像系统的有效像元大小与相机工作距离成正比,适用范围更广。 | 裘柯槟 陈维国 周华 | 2020 | 纺织学报2020，41，11： | 6 |
| 5 | 基于AP聚类的高光谱波段选择显示文摘波段选择在降维的同时能够保留高光谱数据的物理意义,在很多方面具有一定应用。近邻传播(AP)算法根据数据点之间的相关性进行聚类,将所有数据点视为潜在的聚类中心。提出了一种基于AP聚类的波段选择方法,利用光谱信息散度和光谱相关角(SID-SCA)与光谱信息散度和光谱梯度角(SID-SGA)改进AP算法中相似度的计算。将降维结果输入支持向量机(SVM)分类器进行分类,计算分类准确性,并通过数据集Indiana Pines进行验证。实验结果表明:所提方法能够更好地提取波段的信息,得到更高的分类精度。 | 任智伟 吴玲达 | 2018 | 激光与光电子学进展2018，55，10： | 5 |
| 6 | 基于特征优化的高光谱遥感影像降维算法显示文摘高光谱影像数据量大、波段间相关性强、信息冗余度高等特点为地物高效识别与分类带来挑战。鉴于降低维度在有效利用高光谱数据方面的重要性,文章提出高光谱影像特征优化降维算法。相关系数矩阵用以确定初始子空间,以此作为先验确定聚类个数及初始聚类中心。依据相似性度量准则,应用K-means算法进行波段聚类,取不同准则下聚类结果交集,实现子空间的自动划分,并利用PCA变换提取第一主成分作为子空间降维结果。对于未被子空间覆盖的剩余波段,采用BSMM算法进行降维处理。叠加2次降维结果,实现最终降维。通过对华盛顿哥伦比亚特区和帕维亚大学2幅影像降维结果的定性定量评价,验证本文算法的可行性与有效性。实验表明,该算法能够在更好实现影像降维的同时极大限度地保留原始影像信息,为后续高光谱影像快速解译提供可能。 | 王小宁 宋伟东 | 2020 | 遥感信息2020，35，6： | 4 |
| 7 | Modeling of oil near-infrared spectroscopy based on similarity and transfer learning algorithm显示文摘Near-infrared spectroscopy mainly reflects the frequency-doubled and total-frequency absorption information of hydrogen-containing groups (0 -H, C-H, N-H, S-H) in organic molecules for near-infrared lights with different wavelengths, so it is applicable to testing of most raw materials and products in the field of petrochemicals. However, the modeling process needs to collect a large number of laboratory analysis data. There are many oil sources in China, and oil properties change frequently. Modeling of each raw material is not only unfeasible but also will affect its engineering application efficiency. In order to achieve rapid modeling of near-infrared spectroscopy and based on historical data of different crude oils under different detection conditions, this paper discusses about the feasibility of the application of transfer learning algorithm and makes it possible that transfer learning can assist in rapid modeling using certain historical data under similar distributions under a small quantity of new data. In consideration of the requirement of transfer learning for certain similarity of different datasets, a transfer learning method based on local similarity feature selection is proposed. The simulation verification of spectral data of 13 crude oils measured by three different probe detection methods is performed. The effectiveness and application scope of the transfer modeling method under different similarity conditions are analyzed. | Yifei Wang Kai Wang Zhao Zhou Wenli Du | 2019 | Frontiers of Chemical Science and Engineering2019，13，3： | 4 |
| 8 | 基于网格划分局部线性嵌入算法的近红外光谱相似性度量方法显示文摘近红外光谱数据的高维、高冗余、高噪声和非线性的特性严重影响了光谱相似性度量的准确性,针对该问题,提出了一种基于网格划分局部线性嵌入(GGLLE)算法的近红外光谱相似性度量方法。首先,根据关键化学成分在光谱中的表达,将高维光谱数据划分为多个网格子空间。其次,对局部线性嵌入(LLE)算法做了两方面改进,并采用改进的LLE算法依次实现每个子空间从高维空间向低维空间的特征映射,计算生成子空间的相似度矩阵。最后,将子空间相似度矩阵归一化处理并求解所累加和生成光谱样本集的相似度矩阵,实现光谱的相似性度量。实验选取两组某烟草企业提供的烟叶光谱构建了光谱的相似性度量模型,以相似性度量的准确率作为算法优劣的衡量标准。实验结果表明,GGLLE算法构建的相似性度量模型的准确率为93.3%,明显优于主成分分析、栈式自编码器和LLE算法的64.2%、67.5%和82.5%,从而证明了GGLLE算法的有效性。 | 徐宝鼎 丁香乾 秦玉华 侯瑞春 张磊 | 2019 | 激光与光电子学进展2019，56，3： | 4 |
| 9 | 基于光谱角与光谱距离的目标识别方法显示文摘针对红外精确制导中抗干扰的问题,开展基于光谱角和光谱距离等特征参量的目标光谱识别技术仿真和实验研究。在目标、干扰均为灰体辐射的前提条件下,对目标和干扰在不同发射率模型、不同辐射温度下的红外光谱辐射分布进行理论建模,定量分析了目标和干扰的光谱角和光谱距离特征参量与其温度、发射率的关系,数值表征了目标和干扰的光谱差异。为验证上述光谱区分方法的有效性,实验采集并分析了目标和干扰的光谱数据。研究结果表明光谱角和光谱距离能够将两者进行有效的区分,为复杂背景下目标识别提供理论和实验基础。 | 高冬阳 龙华保 吴双卿 杨俊彦 李大鹏 陈龙江 | 2020 | 大气与环境光学学报2020，15，5： | 4 |
| 10 | 局部偏最小二乘法结合可见-近红外光谱预测猪肉挥发性盐基氮显示文摘以两个批次的猪肉为实验样品,开展局部偏最小二乘法结合双波段可见-近红外光谱预测挥发性盐基氮的研究,以改善模型预测不同批次样品时效果不佳的问题。提出基于距离、信息测度和投影的相似性度量方法,通过对欧式距离和光谱信息散度-光谱角(spectral information divergence-spectral angle,SID-SAM)进行加权求和,构建评价不同样品相似性的相似度函数,定义相似度因子(SM),通过最小化代价函数确定建立局部模型的邻域窗口。以第1批样品为建模基础集,通过对欧式距离和SID-SAM的权重及SM进行参数寻优,针对第2批次中每个样品建立局部偏最小二乘模型。结果显示,与利用第1批样品建立的模型直接预测第2批样品的结果相比,预测效果有明显提高,相关系数R从0.845 6上升至0.948 1,预测误差从4.581 0 mg/100 g下降至2.650 8 mg/100 g。这表明利用提出的相似度函数和相似度因子,可根据待测样品的光谱特征,实时动态选择相似的局部空间,建立的局部偏最小二乘模型能有效提高对外部验证样品的预测能力。 | 王文秀 彭彦昆 王凡 马营 | 2019 | 食品科学2019，40，14： | 4 |
| 11 | 地表枯枝落叶层影响下的土壤混合光谱特征及解混方法研究显示文摘针对草原土壤属性高光谱监测过程中地表枯落物对土壤光谱建模精度的影响。以呼伦贝尔典型草原土壤光谱为研究对象,通过室内模拟光谱实验及野外光谱实测验证,分析混合光谱特征,揭示枯枝落叶层对土壤光谱影响的规律,提出了基于光谱相似值约束下的盲源分离ICA算法,对混合光谱进行解混,削减枯枝落叶层对土壤光谱的影响。结果表明,(1)随枯枝落叶盖度增加,光谱纤维素吸收指数(CAI)增加,呈二次回归递增趋势,可有效检验混合光谱中枯枝落叶的覆盖程度;(2)混合光谱在700 nm跃迁波段有明显的斜率陡增现象,并在1 680及1 754 nm处存在微弱的木质素吸收特征,在2 100 nm附近处出现强吸收特征;(3)优化后的BSS-ICA算法可有效分离枯枝落叶同土壤的混合光谱,进而提升野外光谱估测有机碳含量的精度,分别利用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)及随机森林(RF)对解混前后光谱建立预测有机碳预测模型;其中SVM模型预测精度最高,预测集的R^2从0.71提高到0.75, RMSE从4.82 g·kg^-1降低到4.50 g·kg^-1。通过实验研究对定向去除外部环境参数中的地表枯枝落叶层对土壤高光谱影响进行了实证,并通过野外实测数据验证解混算法的有效性,为完善野外原位光谱数据反演及监测土壤理化属性提供理论依据。 | 赵伟 包妮沙 刘善军 毛亚纯 肖冬 | 2020 | 光谱学与光谱分析2020，40，7： | 2 |
| 12 | 基于香精香料指纹图谱的相似度评价进展显示文摘香精香料作为一种添加剂,具有增强产品香气、改善口味的作用,它的质量稳定性直接影响产品的最终质量。目前,质量控制手段多为感官评价等主观方法,存在操作复杂、主观单一等缺点。通过化学分析方法(GC-MS、HPLC-MS、光谱等)对香精香料复杂体系进行成分剖析,建立标准指纹图谱,并结合化学计量学方法分析样品间相似性,就可以客观的评价香精香料质量,进而实现产品质量控制。因此,本研究在香精香料相似度评价的基础上,总结了不同原理下指纹图谱相似度计算方法、优劣及适用性,并在最后对多维指纹图谱联合多元相似度计算在香精香料中的应用进行了展望,旨在为香精香料质量稳定性判断方法的选择提供有效参考。 | 高铭遥 李翔宇 陈欢 王新胜 侯宏卫 胡清源 | 2023 | 质量安全与检验检测2023，33，2： | 2 |
| 13 | 基于近邻传播算法的高光谱波段选择显示文摘由于高光谱图像具有波段之间相关性高,信息冗余性强等特点,高光谱图像降维是高光谱图像预处理中的重要一步。波段选择在降维的同时能够保留原始数据的物理意义,在很多方面有着应用。近邻传播算法(Affinity PropagationClustering,AP)是Fray等在2007年提出的一种聚类方法。它将全部数据点看作潜在聚类中心,根据数据点之间的相关性进行聚类。论文提出一种基于AP聚类的波段选择方法,将小波变换引入聚类算法中相似度和偏好值的计算。将降维结果输入最小距离分类器进行分类,计算分类准确性,并通过数据集Indiana Pines验证,对比实验结果验证了论文提出方法的有效性。 | 任智伟 吴玲达 | 2018 | 舰船电子工程2018，38，9： | 1 |
| 14 | 噪声鲁棒的高光谱图像波段选择方法显示文摘目前大多数高光谱图像波段选择方法仅考虑波段信息冗余问题,忽略了所选波段的噪声水平,致使选取的代表性波段子集中可能含有噪声水平较高的波段。为解决这一问题,本文提出一种噪声鲁棒的高光谱图像波段自适应分区与子空间搜索方法。首先,基于皮尔逊相关系数构造高光谱图像波段相关性矩阵;然后,将高光谱图像光谱波段等分为若干子空间,通过构造与皮尔逊相关系数相适应的子空间划分最优目标函数,自适应地调整子空间的分割点;最后,综合考虑波段的信息熵和噪声水平,在子空间波段选择时将噪声水平以惩罚项的形式反映在优化问题的目标函数中。在Indian Pines、Washington DC和Salinas这3个数据集上进行了实验,采用波段平均相关性、分类精度两种指标对不同方法的波段选择结果进行评价,并分析各种波段选择方法的噪声鲁棒性。实验结果表明,本文方法能够挑选出信息量大且噪声水平低的代表性波段。与其它波段选择方法相比,本文方法所选择的代表性波段平均相关性弱,分类精度高,在包含噪声波段的高光谱图像中效果尤为显著。 | 路燕 任月 崔宾阁 | 2022 | 遥感学报2022，26，11： | 1 |
| 15 | 基于光谱特征的粘胶纤维混色纺纱过程呈色机理分析显示文摘针对现有色纺纱配色模型对纤维集合体呈色机理解释上表述模糊的问题,对原液着色粘胶纤维集合体在纺纱过程中的颜色变化机理进行了探究。实验纺制了36组不同混色比条纱样品,利用欧式距离和光谱角距离分别量化各组不同状态纤维集合体间的光谱幅值差异和形状差异,并以基于CMC(2∶1)公式的色差评价为对照,结合基于类别可分比(CSR)公式的差异性判别准则对量化的光谱差、色差大小作以横向比较,分析了纺纱过程中纤维集合体形态改变对反射光量与单色光成分的影响,其中,在生条与熟条间,样品CSRED和CSREcmc均值分别为2.87、 2.17,表现近似,且有30组样品对应CSRED>1, 23组样品对应CSREcmc>1,光谱的辐射差异较色差表现更稳定,在熟条与纱线间,dED和ΔEcmc有相同趋势的更大幅度改变,全部样品CSRED和CSREcmc均大于1;以上过程中,样品光谱的形状差异均保持较小的尺度,并条与纺纱前后,分别有20组、 22组样品对应CSRSAD>1,且其均值分别为1.69、 1.60,并不随加工进行而发生显著变化。由此得出,在纺纱过程中,因纤维排列和聚集态的重塑,反射光的量(明度)呈减小趋势,且气流纺阶段是发生变化的主要阶段,而光质(色相)并不在此过程发生显著变化。进一步地,依据纤维的光反射理论,即纤维的反射光的量主要受外反射光影响,而色度主要受内反射光的影响,可以得出纺纱加工主要影响了纤维的外反射光,而对内反射光不具有解释力。另一方面,还验证了综合光谱幅值和形状特征的SAD-ED公式对色纺纱颜色差异的表征能力,CSRSAD-ED可分辨31组生条熟条样本,可分辨全部条纱样本,该方案较CMC(2∶1)公式更具敏感性和稳定性,为色纺纱的颜色评价提供了新思路。 | 崔翔宇 程璐 杨月茹 吴艳丰 夏鑫 李永贵 | 2023 | 光谱学与光谱分析2023，43，12： | 0 |
| 16 | 基于多波长透射光谱对多种细菌的鉴别方法研究显示文摘目的基于紫外分光光度计能利用多波长透射光谱有效反应细菌的内部结构以及化学成分,对快速检测水体细菌,保护人类的生命健康具有重要意义。方法利用S1(相关系数法)、S2(相似学原理)、S3(皮尔森相关系数)、S4(余弦相似度)、S5(欧几里得距离表示的相似度)、S6(曼哈顿距离表示的相似度)6种相似度算法以及max-min归一化数据预处理方法对芦荟微球菌(Micrococcus aloe)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、球形赖氨酸芽胞杆菌(Bacillus lysine globulus)、苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)、水莱茵默菌(Rheinheimera aquimaris)等5种细菌的数据进行研究;并利用S2、S5、S63种相似度较好的计算方法研究了随机样本与它相应的模板的识别率。结果S2、S5、S6、拥有2种最大值指向、3种最大值指向5种方法对5种细菌的总体识别率分别为90%、100%、90%、92%和100%。结论本文微生物的检测方法具有一定的可靠性。 | 任显宗 王巧贞 杨玲 廖威 黄庶识 刘军贤 | 2021 | 中国卫生检验杂志2021，31，24： | 0 |
| 17 | 基于复合度量的联合表示高光谱图像分类显示文摘高光谱图像有着光谱信息和空间信息融为一体的特性,像元光谱的高维特性造成数据的解译存在困难。将特定的相似性度量加以复合,可以增强像元的细节信息,提高彼此的区分度。稀疏表示或协同表示模型在高光谱图像分类中取得良好的效果。通过复合度量选择最近邻,从表示模型的训练字典中可选出数目更少的个性化原子,生成的新字典冗余度低于原训练字典。采用这一字典构建方式,结合非一致的正则化项,提出了一种高光谱图像分类算法。在基准数据集上实验获得的结果表明,算法的分类准确率或时间耗费优于未改进的参照分类器。 | 刘庚才 赵红举 黄湮 邱文豪 陈湘 | 2022 | 湖北科技学院学报2022，42，2： | 0 |
| 18 | 时空调制型干涉成像光谱仪的强光干扰效应仿真研究显示文摘干涉成像光谱技术是利用光的干涉原理获取目标光谱信息的一种成像技术。为研究其在强光下的干扰效果和机理,以大孔径静态成像光谱仪为典型对象,开展了相关仿真实验研究。以实际地物的图像和光谱信息为对象,仿真生成了原始干涉成像图案,并模拟830 nm单波长激光和超连续谱激光两种干扰源,分别研究不同辐照强度下的典型干扰效果,分析时假设光谱角大于30°时原始光谱信息丢失。基于本文的仿真模型,得到的相关结果表明,在830 nm的单波长激光干扰情况下,当干扰与目标成像峰值之比大于0.2∶1时原始光谱信息无法正确复原(光谱角大于30°),但模拟加入830 nm滤光片后,干扰效果被有效滤除。在超连续谱激光干扰情况下,不考虑饱和阈值时光谱角数值最终稳定在21°;考虑探测器饱和阈值为目标成像强度峰值3倍时,干扰与目标成像峰值之比大于2.1∶1时,原始光谱信息便无法分辨。该研究可能为同类型光谱仪的激光辐照效应和损伤机理的后续研究,以及光谱成像系统的激光防护和性能优化提供参考。 | 孟凡欣 邢中阳 许中杰 程湘爱 | 2022 | 强激光与粒子束2022，34，1： | 0 |
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