模糊K-Harmonic-Kohonen網(wǎng)絡(luò)的FTIR光譜數(shù)據(jù)聚類分析

陳 勇，郭云柱，王 威，武小紅*，賈紅雯，武 斌

1.江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院, 江蘇 鎮(zhèn)江 212013 2.江蘇省農(nóng)業(yè)裝備與智能化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 鎮(zhèn)江 212013 3.浙江大學(xué)臺(tái)州研究院，浙江 臺(tái)州 317700 4.滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，安徽 滁州 239000

引 言

傅里葉變換紅外光譜技術(shù)具有方便，快捷，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。中紅外光譜的波數(shù)范圍在4 000～400 cm-1之間，大多數(shù)的無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物的化學(xué)鍵振動(dòng)的基頻均在此區(qū)域。不同的分子中官能團(tuán)、化合物的類別和化合物的立體結(jié)構(gòu)，其中紅外吸收光譜不盡相同。不同品種的食品和農(nóng)產(chǎn)品，其組分及含量往往存在差別，那么它們的中紅外光譜存在差異。根據(jù)這個(gè)原理，可以用中紅外光譜技術(shù)進(jìn)行食品品種的準(zhǔn)確分類[1-3]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員在應(yīng)用傅里葉變換紅外光譜進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品/食品檢測(cè)的應(yīng)用方面已經(jīng)取得了一些成果。例如：Cai等用傅里葉變換紅外光譜結(jié)合偏最小二乘-自組織映射實(shí)現(xiàn)茶葉品種分類，準(zhǔn)確率達(dá)100%[4]。Krahmer等利用ATR-FTIR光譜的聚類分析成功地將洋蔥分為鮮市場(chǎng)洋蔥、貯藏洋蔥和脫水洋蔥[5]。Cebi等利用傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、拉曼光譜等結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)成功鑒別出真實(shí)的大黃精油樣品和虛假的商業(yè)樣品[6]。Freitas等建立了用FTIR法直接測(cè)定奶粉中泰樂菌素殘留量的方法[7]。Ciursa等采用支持向量機(jī)和偏最小二乘判別分析對(duì)FTIR進(jìn)行了不同的光譜預(yù)處理，以提高真假蜂蜜的鑒別能力[8]。Silva等利用FTIR分析法對(duì)填充乳液的水凝膠進(jìn)行化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)，并對(duì)水凝膠模擬消解后的形態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)[9]。……