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谈述向量基于高光谱成像技术铜品质检测策略

收藏本文 2024-04-11 点赞:17098 浏览:72249 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:铜金属具有很多优良特性,在生产和生活各个方面有着广泛的运用。随着经济的高速进展,传统铜矿日益枯竭,废杂铜资源显得愈发重要。废杂铜来源广泛成分含量参差不齐,加上废杂铜冶炼工艺和参数的差别,致使冶炼得到的再生铜的铜成分含量不一。再生铜中不同的铜成分含量代表了不同的品质,因而检测再生铜的铜成分含量是废杂铜冶炼自动化历程的关键技术之一。目前现有的策略无法有效实现准确快速地检测。为此,本论文针对现有再生铜品质检测策略有着的不足,在探讨了光谱成像技术的基础上,提出了两种基于高光谱特点的铜成分回归建模策略,通过建立的回归模型实现再生铜品质的检测。本论文的探讨工作主要包括以下几个方面:1)由于成像光谱仪成套系统昂贵,在浅析了成像光谱仪的物理原理和实现原理的基础上,结合本论文再生铜品质检测的运用背景,进行了硬件平台的部件选型和组装搭建。根据硬件平台特性和运用需求,开发了一款配套的成像光谱仪铜品质检测软件。2)提出了再生铜样本高光谱特点的提取策略,在浅析讨论了样本数据处理、核函数选取以及建模参数优化的基础上,提出了基于高光谱特点铜成分的LSSVR回归建模策略,设计了LSSVR回归建模的详细步骤。根据详细的建模步骤,进行了实验探讨,实验结果表明通过建立的回归模型可以实现再生铜品质的准确快速地检测。3)在探讨了非负矩阵算法(NMF)和粒子群算法(PSO)论述的基础上提出了基于粒子群的非平滑非负矩阵算法(PSO-nsNMF)。结合本论文再生铜品质检测的运用背景,利用PSO-nsNMF算法提取局部非负信息的特性,提出了基于高光谱特点的铜成分PSO-nsNMF-LSSVR回归建模策略,设计了PSO-nsNMF-LSSVR回归建模的详细步骤。根据详细的建模步骤,进行了实验探讨,实验结果表明通过建立的回归模型可以实现再生铜品质准确快速地检测。最后,对本论文工作进行了总结并给出了进一步的探讨展望。关键词:铜成分论文光谱成像论文最小二乘支持向量回归论文非负矩阵分解论文粒子群论文

    致谢5-6

    摘要6-8

    Abstract8-10

    目录10-12

    表目录12-13

    图目录13-15

    第1章 绪论15-31

    1.1 废杂铜的利用15-17

    1.2 再生铜品质检测策略近况17-21

    1.2.1 化学浅析法18-20

    1.2.2 合金浅析仪检测法20-21

    1.3 光谱成像技术的进展21-27

    1.3.1 光谱成像技术的进展21-24

    1.3.2 光谱成像技术的运用24-27

    1.4 课题背景及其探讨作用27-28

    1.5 本论文主要内容28-31

    第2章 基于高光谱铜品质检测系统的设计与实现31-51

    2.1 引言31

    2.2 检测系统硬件平台31-40

    2.2.1 成像光谱仪的基本原理31-35

    2.2.2 检测系统硬件平台选型设计35-40

    2.3 检测系统软件平台40-49

    2.3.1 软件功能介绍40-44

    2.3.2 软件功能测试44-49

    2.4 本章小结49-51

    第3章 基于高光谱特点铜成分的LSSVR回归建模51-65

    3.1 引言51

    3.2 LSSVR的数学模型51-55

    3.2.1 机器回归学习不足51-52

    3.2.2 LSSVR的数学描述52-55

    3.3 基于高光谱特点铜成分LSSVR回归建模的策略55-60

    3.3.1 再生铜样本的高光谱特点提取55-56

    3.3.2 样本数据的预处理56-57

    3.3.3 核函数对LSSVR回归建模的影响57-59

    3.3.4 LSSVR回归建模参数优化59

    3.3.5 基于高光谱特点铜成分LSSVR回归建模的步骤59-60

    3.4 实验结果及浅析60-64

    3.4.1 实验设计60-63

    3.4.2 实验结果及浅析63-64

    3.5 本章小结64-65

    第4章 基于高光谱特点铜成分的PSO-nsNMF-LSSVR回归建模65-81

    4.1 引言65

    4.2 非负矩阵分解算法65-70

    4.2.1 非负矩阵分解算法原理66

    4.2.2 非负矩阵分解论述66-68

    4.2.3 非平滑约束的非负矩阵分解68-70

    4.3 粒子群优化算法70-72

    4.3.1 算法原理70-72

    4.3.2算法流程72

    4.4 PSO-nsNMF算法72-74

    4.4.1 算法原理72-73

    4.4.2 算法流程73-74

    4.5 基于高光谱特点铜成分的PSO-nsNMF-LSSVR回归建模74-76

    4.5.1 建模原理74-75

    4.5.2 建模流程75-76

    4.6 实验结果及浅析76-79

    4.6.1 实验设计76-77

    4.6.2 实验结果及浅析77-79

    4.7 本章小结79-81

    第5章 总结与展望81-83

    5.1 工作总结81-82

    5.2 探讨展望82-83

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