基于光谱数据融合的甲醇汽油甲醇含量快速定量分析方法研究

【作者】 李茂刚； 陈博阳； 杜瑶； 张天龙； 李华；

【机构】 西安石油大学化学化工学院； 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西北大学化学与材料科学学院；

【摘要】 甲醇汽油甲醇含量的快速检测对其质量监控具有重要意义。本文基于甲醇汽油拉曼(Raman)及近红外(NIR)光谱并结合不同数据融合策略构建了甲醇汽油甲醇含量快速定量分析的偏最小二乘(PartialLeast Squares, PLS)模型。首先,采用傅里叶变换红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对49组甲醇汽油样品进行Raman和NIR光谱采集;其次,探究了不同光谱预处理方法对融合光谱数据的预处理效果;再次,对归一化处理后的数据进行初级融合,对变量重要性投影处理后的数据进行中级融合;最后,基于两种不同融合策略的数据分别构建了PLS校正模型。为了进行一步验证这两种模型的预测性能,将其与NIR/Raman单一光谱的PLS校正模型进行比较,结果表明,这两种模型的预测性能均获得了一定的提升且基于中级融合的PLS模型具有更加优异的预测性能,其校正集决定系数为0.9948,均方根误差为0.0139%,预测集决定系数为0.9857,均方根误差为0.0309%。该研究表明,基于拉曼-近红外光谱数据融合对甲醇汽油甲醇含量的分析是一种可行的方法。更多还原