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(b)竹原纖維

(c)亞麻

圖1  三種纖維的近紅外光譜圖

三種纖維近紅外光譜的吸收峰峰形及峰強(qiáng)非常相似，無法進(jìn)行纖維區(qū)分。因此，對近紅外光譜經(jīng)一階導(dǎo)數(shù)+矢量歸一化預(yù)處理后，采用Ward’s algorithm定義距離、基于系統(tǒng)聚類分析法（Hierarchical Cluster Analysis，HCA）[11]建立了三種纖維判別模型，并進(jìn)行準(zhǔn)確度驗(yàn)證。

系統(tǒng)聚類分析法就是采用分級聚類策略，先認(rèn)為每個(gè)樣本都自成一類，再規(guī)定類與類間的距離。開始時(shí)，因各樣本均自成一類，其類間距離等價(jià)，選擇距離最小的一對合并成一個(gè)新的類，依此每次減少一類，直至所有的樣本都合成為一類為止。當(dāng)兩樣本合成新類之后，則必須以確定的距離定義來表示樣本與類或類與類之間的距離。不同的類與類之間距離的定義將會產(chǎn)生不同的系統(tǒng)聚類結(jié)果。本研究采用的Ward’s algorithm法是一種最有效、最常用的距離定義方法，它采用不均勻的判斷規(guī)則，從方差分析的觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為正確的分類應(yīng)該使類內(nèi)方差盡量小，而類間方差盡量大。從而得到較好的結(jié)果。

2.2建立近紅外光譜判別模型

根據(jù)光譜預(yù)處理后的各纖維建模集樣品的近紅外光譜全譜數(shù)據(jù)圖，使用系統(tǒng)聚類分析方法，建立三種纖維的近紅外光譜判別模型，如圖2所示。根據(jù)判別模型可以明顯區(qū)別三種纖維，從而實(shí)現(xiàn)纖維的鑒別。