文章目录

引 言

1 实验部分

1.1 品质参数选取

1.2 仪器

1.3 方法

    (1)选取实验样本。

    (2)数据预处理。

    (3)采集光谱数据。

    (4)试样制备。

    (5)获取样本的叶绿素含量。

    (6)获取糖度值。

    (7)获取各个样本的pH值。

1.4 数据预处理

2 结果与讨论

2.1 铁皮石斛光谱图

2.2 叶绿素含量光谱分析及品质反演

2.3 糖度光谱分析及品质反演

2.4 pH值光谱分析及品质反演

2.5 结果误差分析

3 结 论

文章摘要:随着人民生活水平的提高,中草药的保健功能越来越得到大家的重视,铁皮石斛是我国名贵中药材,素有"救命仙草"之称。尝试用叶绿素、糖度和pH值作为铁皮石斛的品质指标,选择安徽霍山、浙江雁荡山和云南3个不同产地的铁皮石斛作为研究对象,提取不同铁皮石斛的光谱数据和理化参数,然后进行各品质指标的反演,最终建立品质指标与光谱之间的相关模型,并对模型的有效性进行分析。实验中的研究对象是铁皮石斛的茎,用ASD光谱仪得到三种铁皮石斛茎的光谱数据,再把同一批样本研磨碎,放入离心管中加入甲醇溶液密封,并用锡箔纸包装处理制成相应的溶液,采用分光光度计、糖度计和pH计测量叶绿素含量、糖度和pH值,每个样本分别选取离心试管中的上层,中层,下层溶液检测糖度,测量3次并取平均值,以此结果作为对照组。原始光谱数据通过小波变换去除噪声和降维,将得到的能量系数（包括波段与尺度）,与铁皮石斛对照组的理化参数进行相关性分析,选取决定系数中较高的能量系数作为小波特征,用最小化二乘法对小波特征拟合。用全部实验样本作为测试集,随机选取70%作为验证集,对于浙江雁荡山、安徽霍山和云南三种不同品种铁皮石斛:叶绿素含量反演模型的决定系数（R²）分别为0.819, 0.820和0.865,均方根误差（RMSE）分别为为0.035, 0.013和0.017;糖度反演模型的决定系数（R²）分别为0.756, 0.764和0.823,均方根误差（RMSE）分别为0.025, 0.030和0.0368; pH值的反演模型决定系数（R²）分别为0.819, 0.820和0.865,均方根误差（RMSE）分别为0.0345, 0.013和0.017。从中可以发现,三种不同铁皮石斛的品质反演模型和决定系数（R²）均大于0.80,均方根误差（RMSE）小于0.10。实验证明了铁皮石斛中叶绿素、糖度和pH值的光谱特性对其进行品质评估的可行性。

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