結合徑向基函數和KPCA的食用油太赫茲光譜特征提取方法

王卓薇， 羅鑒鵬， 李學識， 程良倫

1. 廣東工業大學計算機學院， 廣東 廣州 510006 2. 廣東工業大學自動化學院， 廣東 廣州 510006

引 言

太赫茲光譜在食品檢測方面的應用研究越來越多， 食用油檢測是其中的一個重要部分。 Liu等[1]比較了偏最小二乘-支持向量機(LS-SVM)、 BP神經網絡(BPNN)、 隨機森林(RF)、 主成分分析(PCA)這些不同的化學計量學方法判斷橄欖油產地的效果， 驗證了化學計量學在太赫茲光譜定性分析中的重要作用。 聶美彤等[2]使用衰減全反射式太赫茲光譜研究了大豆油、 核桃油和葡萄籽油的光譜特性， 證明了太赫茲光譜在食用油定性分析方面具備理論基礎。 李利龍等[3]使用太赫茲光譜對7種植物油和2種調和油進行研究， 結果表明： 脂類有機大分子對THz輻射具有差異性吸收， 具備在THz波段的識別基礎， 可通過THz技術進行鑒別和定性分析。 Yin等提出了一種通過使用太赫茲(THz)光譜結合遺傳算法(GA)和偏最小二乘判別分析(PLS-DA)來區分食用油的方法。 結果表明， GA-PLS-DA模型具有較小的預測均方根誤差(RESEP)， 較大的預測相關系數(Rp)， 以及比其他模型更高的分類精度。 他們得到THz光譜與化學計量學相結合是區分各種食用油的有效方法的結論[4]。

在目前的材料定性研究中， 研究人員主要是通過提取太赫茲光譜特征結合支持向量機、 人工神經網絡等機器學習方法進行定性識別。 陳濤[5]提出了一種基于PCA和模糊識別方法的生物分子太赫茲光譜識別方法， 并采用多種典型糖類和氨基酸生物分子的太赫茲光譜作為實驗介質證明所提方法的可行性和有效性。……