中红外光谱法结合SVM/LSSVM:高效蜂蜜品种鉴别技术

3 下载量 15 浏览量 更新于2024-08-28 1 收藏 3.01MB PDF 举报
"中红外光谱法结合支持向量机快速鉴别蜂蜜品种" 本文提出了一种新的蜂蜜品种鉴别方法,该方法结合了主成分分析(PCA)和机器学习算法,特别是线性支持向量机(SVM)和最小二乘支持向量机(LSSVM)。研究者针对五种常见蜂蜜——椴树蜜、荆条蜜、油菜蜜、洋槐蜜和荔枝蜜——的鉴别问题,利用傅里叶变换中红外光谱仪获取它们的中红外光谱数据,并进行预处理。 首先,对收集到的光谱数据进行归一化处理,以消除潜在的变量尺度差异。接着,PCA作为降维工具,被用来从预处理后的光谱数据中提取关键特征。PCA能够将高维数据转换成低维空间,保留主要信息,减少噪声和冗余。研究者尝试了5维、10维、15维和20维的特征数据,寻找最佳的降维维度。 随后,研究者构建了两个分类器模型,一个是基于线性核的SVM,另一个是使用径向基函数(RBF)核的LSSVM,后者通过网格搜索优化算法进行参数调整。这两个模型用于识别不同维度特征数据的未知蜂蜜样本。 实验结果显示,当特征数据降维至20维时,无论是SVM还是LSSVM,其平均识别率都超过了97%,最高可达100%。这表明该方法具有很高的准确性和稳定性。更有趣的是,使用LSSVM在较低维度数据下进行分类时,其识别精度较SVM有所提升,且稳定性更好。 这项研究证实,结合中红外光谱技术和机器学习,尤其是线性SVM和LSSVM,能有效地对蜂蜜品种进行快速鉴别。这种方法不仅有助于提高鉴别效率,也有助于保障食品安全,特别是对于蜂蜜的质量控制和真伪鉴定,具有重要的实际应用价值。未来的研究可能会进一步优化分类算法,或者探索更多的光谱特征,以提高识别的精确度和泛化能力。