基于傅里叶变换红外光谱的葡萄果苗鉴别研究

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目:基于傅里叶变换红外光谱的葡萄果苗鉴别研究学院物理与电子信息学院专业名称光学研究方向生物医学光子学研究生姓名胡见飞学号12070207004导师姓名刘刚职称教授2015年5月28日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名#H_年（)月丨曰学位论文版权使用授权书本学位论

2、文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名:H指导教师签名：W減年&月1日加J年G月1日摘要摘要葡萄是我国云南省主要的经济作物之一，以其香甜味美、营养价值高而受大众喜爱。葡萄种类繁多、种质资源丰富，一般很难通过外观对其区分。本文运用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术结合化学计量学统计分析方法对葡萄果苗进行分类鉴别研究。葡萄果苗的红外

3、光谱主要由蛋白质、多糖和脂类等吸收带组成；各种葡萄果苗的红外光谱差异不大；但在1800～750cm-1波数范围内差异显著，用1800～750cm-1范围二阶导数光谱进行主成分分析和系统聚类分析；前3个主成分累计方差贡献率达到94.9%，分类正确率达100%；系统聚类分析的正确率达到96%，能够很好地鉴别五个不同品种的葡萄果苗。将傅里叶变换红外光谱（FTIR）与Morlet小波主成分分析和偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）相结合对红地球和皇家秋天进行了研究。原始光谱整体相似，仅在1800～750cm-1范围有微小差异。选取该波段第7尺度的Morlet小波系数和原始光谱

4、进行主成分分析；以及对该波段进行20尺度的一维连续小波变换，并将变换结果用于偏最小二乘法判别(PLS-DA)。结果表明Morlet小波主成分分析和PLS-DA都能很好地鉴别两个品种的葡萄果苗，其中Morlet小波主成分分析的正确率为100%；PLS-DA在隐含潜变量为9时，红地球和皇家秋天果苗的分类正确率均达到100%。研究结果表明，傅里叶变换红外光谱结合化学计量学统计分析方法能够准确地分类鉴别不同品种的葡萄果苗，为葡萄果苗的分类鉴别研究提供了快速和准确的方法。关键词:傅里叶变换红外光谱；葡萄果苗；主成分分析；系统聚类分析；Morlet小波主成分分析；偏最小二乘法判别

5、分析ⅠAbstractAbstractGrapeisoneofthemostimportantcashcropsinYunnanProvinceofChina,withitssweettasteandhighnutritionalvaluearelovedbythepublic.Grapehasrichvarietyandabundantresources;usuallyitisverydifficulttodistinguishbytheirappearance.Inthisdissertation,Fouriertransforminfrared(FTIR)spe

6、ctroscopycombinedwithstatisticalanalysiswasusedtoidentifydifferentgrapevinecultivarsseedlings.Theinfraredspectraofgrapevinecultivarsseedlingsbandmainlycomposedofthebandsofprotein,polysaccharidesandcellulose;theinfraredspectraofdifferentgrapevinecultivarsseedlingshavelittledifference.The

7、infraredspectraoffivevarietiesweresimilaronthewhole,onlyminordifferencewereexhibitedintherangeof1800~750cm-1.Thesecondderivativespectraof1800~750cm-1wereselectedtoperformprinciplecomponentanalysisandhierarchicalclusteranalysis;thefirstthreeprinciplecomponentshadthecumulativecon