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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非常相似，無法進行纖維區分。因此，對近紅外光譜經一階導數+矢量歸一化預處理后，采用Ward’s algorithm定義距離、基于系統聚類分析法（Hierarchical Cluster Analysis，HCA）[11]建立了三種纖維判別模型，并進行準確度驗證。

系統聚類分析法就是采用分級聚類策略，先認為每個樣本都自成一類，再規定類與類間的距離。開始時，因各樣本均自成一類，其類間距離等價，選擇距離最小的一對合并成一個新的類，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生不同的系統聚類結果。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則，從方差分析的觀點出發，認為正確的分類應該使類內方差盡量小，而類間方差盡量大。從而得到較好的結果。

2.2建立近紅外光譜判別模型

根據光譜預處理后的各纖維建模集樣品的近紅外光譜全譜數據圖，使用系統聚類分析方法，建立三種纖維的近紅外光譜判別模型，如圖2所示。根據判別模型可以明顯區別三種纖維，從而實現纖維的鑒別。