枸杞产地的小波变换红外光谱的聚类分析鉴别

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对不同枸杞样品产地进行鉴别.常规预处理方法和小波变换对红外光谱原始数据进行了预处理.对比常用的窗口移动平滑预处理、标准正态变换以及多元散射校正,说明小波变换是一种有效实用的光谱预处理方法.对已预处理后的红外光谱数据进行主成分分析和聚类分析,结果 18份枸杞样品聚为主产地和非主产地两大类,取得了较满意的分类效果.这种红外光谱技术结合聚类分析法被证明是可靠的,可作为枸杞产域鉴别的一种现代化方法.     

近红外光谱技术结合主成分聚类鉴别海面溢油

鉴于目前没有一种方法能独立解决溢油鉴别的所有问题[1],本文提出近红外光谱技术结合主成分聚类分析鉴别溢油种类的方法.通过有机溶剂萃取出自行配制的汽油、柴油和润滑油模拟样品中的溢油后记录其近红外光谱,对5 800～6 200 cm-1区段范围内的近红外谱图经过多元散射校正(MSC),Norris一阶导数平滑预处理处理后求其主成分,并在主成分的基础上引入Ward聚类分析法(离差平方和法)对样品分类.     

拉曼光谱结合统计分析对不同产地黄芪饮片的鉴别分类研究

利用拉曼光谱技术结合主成分分析(PCA)及偏最小二乘判别分析(PLS-DA),建立黄芪饮片产地鉴别方法.实验检测获取了来自山西、甘肃、内蒙古、黑龙江、陕西等五产地共300批次黄芪饮片的拉曼光谱,通过PCA法对不同产地样本进行判别区分,利用PLS法建立产地判别模型并予以验证.结果表明:基于拉曼光谱良好的特异性,结合PCA及PLS-DA等方法,可实现黄芪饮片产地的快速鉴别.该方法还可拓展应用于其他饮片产地鉴别及饮片真伪判别,具有良好应用前景.     

《中国药典》中四个品种来源的陈皮挥发油GC-MS分析比较

目的采用主成分分析(PCA)和聚类分析对《中国药典》中四个品种来源的陈皮挥发油GC-MS数据分析比较,鉴别其不同种源。方法对80批次不同品种和不同产地的陈皮样品挥发油进行GC-MS分析,利用其共有成分峰面积数据,采用主成分分析和聚类分析将共有特征峰进行鉴别区分。结果通过主成分分析和聚类分析可将广东新会茶枝柑样品与其它地区样品大致分为两类。结论本方法可用于新会陈皮和其它不同品种来源陈皮的鉴别。     

基于光谱特征对中药材类别及产地鉴别的多分类方法研究

根据红外光谱数据对中药材类别产地进行鉴别，本文利用线性判别分类器、随机森林分类器以及k近邻分类器训练模型对中药材进行类别及产地的鉴别.通过方差分析取信息量最大的1 000个特征(光谱波数)对红外光谱数据进行PCA分析，最后使用聚类划分3类药材.同时使用相同的方法对同类药材的产地进行分析，最后采用十折交叉验证评估模型的准确率，并根据三个分类器的预测结果以及预测准确率综合决定最终预测结果.本文使用多种方法相结合的方式进行类别划分，取长补短，相互验证，实验证明能够更加准确的进行类别判断.     

怀区熟地傅里叶变换中红外光谱指纹图谱研究

目的:建立怀区熟地的中红外指纹图谱.方法:利用傅立叶变换中红外光谱技术结合对比分析软件对不同炮制方法、炮制时间的10个熟地样品的红外光谱进行测定分析.结果:(1)建立了怀区熟地指纹图谱,得到13个共有特征峰;(2)不同熟地指纹谱相似度较好,说明怀区大多数熟地样品的组分、质量相近;(3)聚类分析结果表明,除9号、10号聚为一类,其他相同方法炮制的均聚为一类,可能是因为9号炮制时间为2012年,对熟地质量有影响.说明炮制方法、贮存时间对熟地品质有影响.结论:为鉴别不同炮制方法的熟地提供了一种简单、快捷、有效的手段,为地黄的深加工质量控制提供技术支撑.     

基于中红外光谱模型对食用植物油掺伪的判别

开展了基于中红外光谱的化学计量学模型对食用植物油掺伪的研究.通过获得市售食用油和以不同质量浓度掺伪食用油的中红外光谱,采用光谱预处理结合模式识别方法进行综合解析,使样本类间距最大化,类内距最小化,结果发现:无监督聚类包括主成分分析、非负矩阵分解均无法准确鉴别;有监督偏最小二乘判别分析的鉴别准确度较高;而二阶导数-非相关线性判别分析(SD-ULDA)对掺伪样本识别的灵敏度和特异度均达到100%.提出依据变量“负荷量”筛选特征波长(变量)新策略,考察了SD-ULDA模型识别准确率随保留波长的变化,同时准确地预测出掺伪比例,为构建高效中红外光谱食用油掺伪判别模型提供理论基础,为提高油脂品质的检测技术提供方法借鉴.     

激光诱导击穿光谱结合化学计量学的淫羊藿产地快速鉴别

淫羊藿具有增加心脑血管血流量,促进造血和增强免疫功能等功效.淫羊藿的药效受产地的影响,为确保其质量,需对淫羊藿产地进行快速鉴别.为此,采用激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)结合化学计量学方法对淫羊藿产地实现快速准确鉴别.通过获取6个产地淫羊藿样品的LIBS光谱数据,对比研究两种光谱数据降维方法,基于主成分分析(Principal component analysis,PCA)的特征提取和基于原子光谱数据库的特征谱线选择,并结合线性判别分析、k近邻、随机森林(Random forest,RF)和支持向量机(Support vector machine,SVM)4种机器学习算法,实现不同产地淫羊藿样品的鉴别,最终建立产地溯源算法模型.在PCA可视化中,相同产地淫羊藿样品的光谱数据具有明显的聚类效果.开发的模型均能够实现淫羊藿产地的准确鉴别,其中PCA-SVM模型的分类效果最好,测试集分类准确率为99.17%.此外,采用RF模型计算所选元素谱线的重要性,结果表明Si元素(SiⅠ251.61 nm)是区分不同产地淫羊藿的最重要...     

GC-MS指纹图谱结合主成分分析法评价不同产地黑果枸杞脂肪酸的质量

用GC-MS建立4个不同产地13种黑果枸杞脂肪酸的指纹图谱,取其中的6个色谱峰作为共有模式图的特征峰(C14∶0,C16∶0,C16∶1,C18∶0,C18∶1,C18∶2),并将指纹图谱的共有特征峰和一些微量成分作为主成分分析法的分析数据源,用相似度分析法结合PCA统计分析法,找出13种黑果枸杞脂肪酸之间的相似性及差异性.结果表明,甘肃瓜州、内蒙杭锦旗、青海南沙难、青海诺木洪五大队、青海诺木洪种植的样品聚成1类,内蒙乌拉特前旗、甘肃金塔、甘肃玉门、青海柴达木、新疆喀什和青海纯野生的样品聚成1类,最终确定共有峰C14∶0,C18∶0,C18∶1,C18∶2为显著贡献的主成分组分.根据主成分组分的含量变化能够区分黑果枸杞脂肪酸的不同产地.可对黑果枸杞脂肪酸质量评价提供参考.     

近红外光谱技术快速测定三七提取过程中3种成分含量

为了建立1种采用近红外光谱技术快速测定三七提取过程指标成分含量的方法.运用偏最小二乘法结合多种光谱预处理方法及波长选择方法建立近红外光谱与三七指标性成分(三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1)含量之间的校正模型,通过交互检验标准偏差、校正标准偏差、决定系数和主因子数优选校正模型,并对未知样本进行预测分析.结果显示,1提液和2提液中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1的校正模型相关系数分别为99.66%、99.66%、99.54%和98.49%、97.74%、97.71%,验证集的预测值与真实值含量接近.该方法操作简便、快速无损、准确可靠,可用于三七提取过程指标成分含量的快速检测.     

葛根HPLC指纹图谱及模式识别研究

采用高效液相色谱法,建立9种不同产地的葛根样品的指纹图谱,并利用化学计量学中的主成分分析和聚类分析方法对所得到的葛根HPLC指纹图谱进行模式识别的研究,实现了9种不同产地葛根样品的分类.本研究获得的指纹图谱较全面的反映不同产地的葛根的特征差异,可为葛根的质量控制及综合评价奠定基础.     

柴黄颗粒的红外指纹图谱研究

分别采用相似度、聚类分析法和基于主成分分析的投影判别法对柴黄颗粒红外图谱的一致性进行了考察,结果显示30个柴黄颗粒样本的红外图谱一致性良好,采用平均值法建立了柴黄颗粒的红外指纹图谱。     

基于小波变换的代谢网络比较方法

针对集合论的全网络比较方法仅考虑节点本身的特性这一缺陷,提出了一种新的代谢网络比较方法,能同时考虑到节点在网络拓扑结构属性方面的差异.该方法综合了7种代谢网络拓扑中心性,应用主成分分析方法选取主成分,设计了主成分分量的序列化方法,运用小波变换来研究代谢网络结构特征曲线,建立模糊函数比较不同物种的代谢网络.该方法能定量地...     

宁夏蝗虫地理分布的聚类分析

以宁夏20个县市区域和贺兰山、六盘山的蝗虫分布资料为依据，用Jaccard距离系数和类平均值法对区域关系进行聚类分析，并对地理区划进行了研究．结果表明，宁夏蝗虫的地理区划应分为3个省，即六盘山山地省、银川平原省和贺兰山荒漠黄土高原省．六盘山山地省是六盘山地区，银川平原省包括从北部平罗开始到南部中卫的银川平原地区，贺兰山荒漠黄土高原省分为三个州：贺兰山山地州、荒漠半荒漠州(盐池和同心)和黄土高原州(包括海原、固原、泾源、西吉、隆德、彭阳)。     

基于网络药理学和分子对接研究三七抗类风湿关节炎的分子机制

通过中药系统药理学数据库与分析平台获取三七的主要活性成分及其相关靶点;通过GeneCards数据库预测类风湿关节炎相关靶点,并运用Uniprot数据库标准化蛋白名称,取三七-类风湿关节炎的交集靶点;通过STRING平台进行蛋白质-蛋白质相互作用分析;采用Metascape平台进行GO(gene ontology)功能分析和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路富集分析;采用Cytoscape3.7.2构建活性成分-靶点-信号通路相互作用网络;利用AutoDock Vina 1.1.2软件对关键靶点和成分进行分子对接。结果表明:通过筛选获得三七核心活性成分7种,三七-类风湿关节炎共同作用靶点100个,其中核心靶点包括AKT1、IL6、VEGFA、TNF、TP53、JUN、CASP3、PTGS2等;GO分析获得1 064条信号通路,KEGG分析得到102条信号通路,其中与类风湿关节炎相关的信号通路包括AGE-RAGE、MAPK、TNF、IL-17以及HIF-1等;分子对接结果显示关键靶点与成分具有较好的结合活性。研究认为三七抗类风湿关节炎可能是通过对物质代谢、信号转导、炎症反应等多靶点及多通路的调节从而发挥作用。     

基于小波变换和改进PCA的人脸特征提取算法

针对在人脸图像高维数据降维时单纯使用主成分分析(PCA)算法的提取精度和速度受限问题,  提出一种基于小波变换和改进PCA的混合特征提取算法. 该方法首先对人脸图像进行小波分解, 选取低频分量对人脸图像进行特征提取;然后利用改进的PCA算法进行主成分提取, 获得代表人脸特征的特征向量; 最后将该算法应用于Olivetti Faces人脸库数据集的图像分类. 实验结果表明, 经过该混合算法处理后的图像特征数据, 由卷积神经网络(CNN)算法分类识别时准确率提升10%, 识别速度提高约37%.     

基于加权小波分析的遥感图像融合算法

提出一种基于加权小波分析的遥感图像融合算法. 首先在光照色度饱和度空间上提取多光谱图像的光照强度分量, 对光照强度分量进行主成分分析获得修正的光照强度, 再将修正的光照强度与小波分析高频区域进行加权融合, 最后进行小波分析与光照色度饱和度空间逆变换获得遥感图像的最终融合结果. 该方法有效解决了在低频空间分辨率与高频空间分辨率的图像融合过程中, 小波分析方法丢弃低频分量易产生分块模糊现象, 且主成分分析方法易产生光谱图像信息域失真的问题. 在不同场景遥感图像的融合上进行仿真实验, 结果表明, 该算法在一定程度上解决了图像融合后边缘模糊、 融合结果中出现模糊块状阴影等问题, 并在清晰度、 纹理细节和真实性上获得了较大提升, 且能针对不同的融合需求调整合适的加权系数, 使遥感图像的融合达到最佳效果. 在光照色度饱和度空间, 加权小波分析进一步提升了遥感图像融合的效果, 不仅充分表达了各种遥感图像的细节, 而且能较好地保留原始光谱信息.     

基于PCA和DWT的强鲁棒数字水印算法

针对传统离散小波变换(DWT)数字水印算法抗几何攻击能力较弱的问题,提出一种基于主成分分析(PCA)和DWT的新的数字水印算法。新算法对载体图像进行一级小波分解,在低频子带上用主成分分析提取出既含有高频又含有低频成分的主成分系数,将水印嵌入到提取出的主成分系数中。实验结果表明,与传统DWT水印算法相比,该算法不仅明显提高了抗剪裁、旋转等抗几何攻击能力,对加噪、图像灰度值变化等攻击也表现出了很强的鲁棒性。     

基于Gabor小波变换与支持向量机的人脸识别

提出一种将Gabor小渡变换与支持向量机相结合的人脸识别算法。首先用Gabor小波对人脸图像进行特征提取,由于变换后的特征维数较高,所以要对变换特征进行降维。本文采用一种改进的二维主元分析方法实现。最后采用支持向量机进行人脸的分类识别。在ORL人脸库中对算法进行了测试．结果表明该算法识别率较高。     

基于县域的山东省城镇化发展水平差异研究

遵循系统性、科学性、可比性及可获得性原则,从经济发展、人口社会发展、城市建设等3个方面选取了15个指标,构建了县域城镇化发展水平评价指标体系.运用主成分分析和聚类分析方法,对山东省140个县域的城镇化发展水平进行了综合评价和系统聚类.结果表明,山东省县域城镇化发展水平差异十分悬殊,空间分异格局特征非常明显,具体表现为:东部地区高于西部地区、沿海高于内陆、沿交通线地带城镇化发展明显高于其他地区.最后从自然条件、区位条件、经济发展水平等方面对影响县域城镇化发展的因素进行了深入探讨.