《肉骨粉特異性的二維相關和顯微近紅外光譜解析及模型》是依託中國農業大學，由韓魯佳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：肉骨粉特異性的二維相關和顯微近紅外光譜解析及模型
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：韓魯佳
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在前一個已結題基金項目研究工作的基礎上，深入研究不同肉骨粉、魚粉、飼料的質構特異性及其近紅外光譜特徵，構建信息量豐富、具有代表性的 標準樣本庫。通過二維相關近紅外光譜、變尺度顯微近紅外光譜及其融合聯用方法，高效解析飼料中不同肉骨粉在多信息融合的複雜近紅外光譜上的歸屬及其強特異性光譜，闡明分析機理。通過飼料中不同肉骨粉基於樣本-樣本的二維相關近紅外光譜譜圖構建、解析和評價新方法研究，以及融合現代化學計量學及二維相關近紅外光譜的基於微區變尺度、兼顧檢測精度和檢測效率的顯微近紅外光譜分析方法和數學模型研究，獲取有效的數值特徵(定量)和非數值特徵(定性)信息。研究最佳化飼料中不同肉骨粉的近紅外和顯微近紅外光譜定標模型傳遞方法和模型，為進一步提高飼料中不同肉骨粉的檢測精度和檢測模型的共享性奠定理論和方法學基礎。研究成果對於豐富我國肉骨粉快速檢測方法、防止瘋牛病發生具有重要科學意義和實用價值。
結題摘要
項目共收集了185個魚粉、66個肉骨粉以及250餘個飼料樣本。為方便樣本的管理與共享，開發了基於Web的樣本資料庫系統。在獲取上述各類樣本近紅外光譜數據的基礎上，運用化學計量學方法，最佳化了樣本的組成群體，構建了涵蓋全部背景信息和特徵信息的肉骨粉、魚粉、飼料等的近紅外光譜分析“標準樣本”庫。基於胺基酸分析，揭示了肉骨粉和魚粉的蛋白組成結構特異性，為後續研究奠定了代表性樣本基礎。編制了基於Matlab的二維相關譜圖計算機分析軟體，實現了掃描光譜數據的自動導入和二維相關同步、異步譜圖的人機互動輸出。研究建立的基於樣本-樣本的魚粉、豆粕二維相關近紅外光譜快速判別分析模型，算法簡單、計算量小、運算速度快。發現了魚粉和肉骨粉二維相關近紅外光譜敏感波長範圍為5800-5400 cm-1，揭示了魚粉和肉骨粉二維相關近紅外同步譜的可視化指紋特異性，提出了一種基於溫度擾動二維相關近紅外光譜的魚粉與肉骨粉視覺識別新方法。提出了以二維相關同步譜自動峰確認敏感變數、用交叉峰解析不同敏感峰間關係的光譜變數優選新方法，藉此優選出的敏感變數準確度高且具良好的傳遞性，據此構建的基於濃度擾動二維相關近紅外光譜的飼料中肉骨粉顯微近紅外光譜判別分析方法和模型的分析效率大幅提高。提出了一種以樣本顆粒為外擾、基於支持向量機的魚粉/肉骨粉二維相關顯微近紅外光譜分析新方法。 成功開發的基於Matlab的傅立葉變換顯微近紅外圖像顆粒自動提取與標記軟體,顯著提高了顆粒光譜的提取效率。構建了不同種屬肉骨粉顯微近紅外“標準光譜”庫。分別建立了飼料中肉骨粉、魚粉與肉骨粉以及豬、雞和牛羊等不同種屬肉骨粉的顯微近紅外光譜快速分析方法和模型，模型實際套用結果良好。結合主成分分析和模糊聚類方法的顯微近紅外成像技術實現了對精料補充料中肉骨粉的快速識別。構建的基於Markov隨機場的飼料中肉骨粉近紅外成像識別方法，有效融合了近紅外成像數據的空間與光譜信息，顯著提高了識別準確性。構建的基於不同化學計量學算法的光譜傳遞方法，實現了魚粉中肉骨粉含量近紅外光譜定標模型在不同類型近紅外光譜儀間的高效傳遞。 項目正式發表學術論文9篇，其中SCI收錄3篇、EI收錄4篇；投稿返修中論文2篇。獲授權國家計算機軟體著作權2件。主辦國際會議1次，出版會議論文集1部；參加國際會議並做大會報告3次，其中特邀報告1次。
