高光谱成像仪在宁夏枸杞产地溯源鉴别中的应用

我们采用400～1 000 nm波段范围内的高光谱成像系统结合化学计量学方法对不同产地枸杞进行检测鉴别。应用多种特征波长选择方法选取特征波长建立判别模型并对比结果，为消除干扰信号和光散射的影响还采用了多种光谱预处理方法，旨在提供一种能够快速、无损鉴别枸杞产地的检测方法。

图3显示了从校准高光谱图像中提取的5 种不同产地枸杞样品的光谱曲线以及平均光谱曲线。5 种不同产地枸杞样品之间的光谱曲线表现出相似的轮廓，主要源于枸杞内部组织共性，而反射率的强度差异主要受到其内部化学成分含量影响。

对原始全光谱应用不同的预处理方法，并采用原始和预处理全光谱建立PLS-DA枸杞产地判别模型。为了确定最佳的预处理方法，本研究基于5 个产地的枸杞数据建立模型，结果如表1所示。

确定变量选择方法对于构建高质量判别模型至关重要。枸杞产地溯源的进一步分类将使用基于选择的特征波长进行PLS-DA建模。

基于不同特征波长选择方法选取的特征波长构建多元化枸杞产地溯源PLS-DA判别模型，结果如表3所示。

图6给出了该简化模型预测集的混淆矩阵、灵敏度和特异性以及Kappa系数计算结果。

综合分析表明，高光谱成像技术（400～1 000 nm）结合化学计量学方法可以作为一种快速、无损的检测方法鉴别宁夏枸杞的真伪性。

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