FOSS近红外定性分析

Library(库)中 product(产品) 包括三个部分：
• Training set(训练集) 中的光谱用于建立 library(库)
• Acceptance set(接受集)中的光谱与 Training set(训练集)中的光谱均为正确的光谱，但 Acceptance set(接收集)中的光谱没有提供 更多的变化，是多余的光谱
• Identify method development是用来判 断这些谱图“ 是不是 ”你应该用于建立 library（库）的光谱。
• 共有四种统计学方法可供选择
Mode/Qualitative Analysis/Identify method development
Identify/Apply Math 应用数学方法
四种统计学 方法的选择
波长范围的设 定：不重要， 默认即可
采用二阶导 数对光谱进 行预处理
阈值（概率）范 围的设定：可修 改
如何选择四种统计学方法？
– Correlation in Wavelength Space 对整个光 谱模型的峰、谷的位置非常敏感。用于 吸收峰相近的物质的区分，是最常用的 ID方法。
Mode/Qualitative Analysis/Sample Selection 模式/定性分析/样品选择
点 击 “ 样 品 选 择 提示下
一步该
” 做什么 后 出 现 右 图
点击此处：建 立新library， 或者通过软件 主菜单
file/library/ new。
设定library名 称：唯一的
此处显示fail的两个光谱 的概率大于我们的设定值 0.84，所以fail。因此我
们要重新设定阈值。
Identify/New method
Identify/Apply math
改为0.87。 点击ok
已经全部pass。
保存
至此第二步骤完成
第三步骤：qualify method developmen34所5 有羊毛/羊绒样品的二阶导数谱图
0.0270
0.0195
0.0120
0.0045
Intensity
-0.0030
-0.0104
-0.0179
-0.0254
-0.0329
-0.0404 1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700 1800 1900
Wave length
2000
2100
2200
2300
2400
2500
• 从这两张光谱可以看出，羊毛羊绒样品的 吸收峰位置基本一致，说明它们的组分非 常的接近，这就要求我们用Residual Variance in Principal Components Space (主成分空间残余方差)方法。
• 利用 Library Validation report（库验证 报告）, 重新设置域值
Mode/qualitative analysis/library validation
选择已经建立的 library名称， open
Library/run validation
点击 start
点击保存， 然后关闭
用于区分组分极相似的物质。
选择适当的波长范围， 注意要排除检测器的 影响（1100处）， 若不希望有水分的影 响就去掉1400及 1900处的光谱。 本模型无这两个影响， 所以不用改动。直接 点击确定。
Cashmere product 中有两个光谱没有包含 在training set中。
点击此处，查找 fail的原因
Project下的products
将用于建模型的product （cashmere）拖拽入 library中
提示设定library 中product的名称， 默认名称即可，所 以选择ok
Cashmere前的 灰色立方体说明 此product已经 被选中。
Select/apply math 应用数学方法
双击 cashmere product，立 方体变为灰色，说明此product 被选中
Select/Apply Math
四种统计学 方法的选择
波长范围的设 定：不重要， 默认即可
采用二阶导 数对光谱进 行预处理
阈值（匹配度） 范围的设定：可 修改
如何选择四种统计学方法？
– Correlation in Wavelength Space 对整个光 谱模型的峰、谷的位置非常敏感。用于 吸收峰相近的物质的区分，是最常用的 ID方法。
• qualify method development 是判断光 谱品质好坏的。简单的说就是解决“好不 好”的问题。
• 共有四种统计学方法可供选择。
Mode/Qualitative Analysis/qualify method development
双击：显示 products
显示的两个product，前面 的立方体为红色。
*.zip文件恢复成 Project文件
选择定性操作中 的文件
Project名称和路 径可更改
然后打开刚恢复的project文件 点击察看光谱(因为光谱已存在) 通过仪器获取光谱
NIR 定性分析详解 - 以区分羊毛羊绒为例
View spectrums-观察光谱
• 在建立定性分析的模型前，要仔细观察用 于建立library (库) 的光谱特点，以便确定选 用何种统计学方法进行定性分析。
• 下面开始建立library (库)。
第一步骤：Sample Selection（样品选择）
• Project (项目) 与library (库)之间的联系是 通过Sample Selection (样品选择)实现的。
• 通过样品选择，将 Project(项目)中的光谱 放入library(库)中。
选择存储路 径：一般为 默认
此处根据DCM选择：本试验没有 检测reference standardized, 所以此处不选
提示用户没有选择reference standardized，是否重新选择。 由于我们不用此选项，所以选“否”
提示创建新的 数据库，路径 如图所示。 选择：是
此处出现已经命名 的library。名称前 方有灰色立方体图 标。
– Maximum Distance in Wavelength Space 此方法不用于ID方法中。
如何选择四种统计学方法？
– Mahalanobis Distance in Principal Component Space 一种主分分析方法，常用
于复杂物质的分析，例如天然产物。
– Residual Variance in Principal Component Space 一种主分分析方法，是最精确的方法。
• Rejection set(拒绝集)中的光谱是错误或异 常的光谱
未保存时此处 为灰色框
保存后此处为 红色框
重复上述步骤，将 Wool product 选入
至此 sample selection(样品选择)完成
第二步骤：Identify method development （ID，鉴定方法建立）
观察结果。 Training set与
acceptance set中的光谱都应 该pass，而 reject set中的 光谱都应该 reject。 若不符合上述条件， 需要重新修改阈值， 直到满足此要求。
Library（库）建立完毕！
– Maximum Distance in Wavelength Space 此方法不用于ID方法中，只适合于qualify method development。
如何选择四种统计学方法？
– Mahalanobis Distance in Principal Component Space 一种主分分析方法，常用
均为蓝色说 明所有光谱 均在阈值范 围内，不用 修改阈值。
保存
保存后灰色立方体
Q 变为红色的
重复上述步骤，对Wool product进行qualify分析
至此第三步骤完成
第四步骤：library validation（谱库验证）
• Training set（训练集）和 Acceptance set （接受集）样品应该通过验证 identified（鉴定，是不是？）/qualified （合格，好不好？） ，而 Rejection set （拒绝集）样品被舍弃。
于复杂物质的分析，例如天然产物。
– Residual Variance in Principal Component Space 一种主分分析方法，是最精确的方法。
用于区分组分相似的物质。
选择适当的波长范围， 注意要排除检测器的 影响（1100处）， 若不希望有水分的影 响就去掉1400及 1900处的光谱。 本模型无这两个影响， 所以不用改动。直接 点击确定。
NIR 定性分析详解
前期准备工作:
定性,定量建模中有2个光谱文件,其中0903131.zip为羊毛羊绒 光谱文件,用于定性分析;xdsclass.zip文件,用于定量分析,其中 Blends产品用于MLR(多元线性回归)建模, gasoline用于 PLS(偏最小二乘法)建模. 如何将*.zip文件恢复成Vision 中的Project(项目)文件 (vision中以Project为操作起点)? 以0903131.zip为例(操作演示见后页): 1.运行Vision软件; 2.依次点击主菜单File/Restore/Restore Project 3.选择0903131.zip,点击打开即可. 4.选择project文件的名称/目录,可更改 5.打开刚建的Project,进行后续操作
左侧出现三个方法的选项。其中 第二个方法 永远不用在此处。如
果可以确定所有光谱都是正确的， 可以选择random selection方 法，若光谱中可能出现异常值， 则要选用第一种方法（马氏距 离），排除异常光谱。 本数据所有光谱均为正确的，所 以我们选用random selection。
此处选择进入training set的光谱数量，本次试验选 择100%。