基于大数据的颜色与物质浓度辨识论文_王鹏程1,,周振佳2,,李梦迪3

摘要:比色法是目前常用的一种检测物质浓度的方法,但由于每个人对颜色的敏感程度不同,使这一方法的精度受到影响。为此我们建立颜色读数与物质浓度的模型,通过输入颜色读数来获取物质浓度。

关键词:多元回归模型 主成分分析 共线性检验

引言

把待测物质制备成溶液后滴在特定的白色试纸表面,等其充分反应以后获得一张有颜色的试纸,再把该颜色试纸与一个标准比色卡进行对比,就可以确定待测物质的浓度档位了。由于每个人对颜色的敏感差异和观测误差,使得这一方法在精度上受到很大影响。因此寻求一种合理的颜色与物质浓度的判断方法是十分迫切的。

1.模型的建立

由于直接分析各数据,很难看出物质浓度与颜色读数之间的大致关系,所以将附件Data1.xls中数据,导入spss中,分别绘制出组胺、溴酸钾、工业碱、硫酸铝钾、奶中尿素的浓度与颜色读数的矩阵散点图,结合矩阵散点图可以看出,在组胺、溴酸钾、工业碱中,物质浓度与单个颜色变量具有见明显的单调关系,有的接近于直线,我们采用最小二乘法对其进行多元线性回归模拟,来寻求数量关系式;硫酸铝钾、奶中尿素的浓度与颜色读数不存在明显的线性关系,由此我们采用非线性回归模型对其进行求解。

1.1回归模型的建立与求解

由于,组胺、溴酸钾、工业碱都存在线性关系,这里我们以组胺为例进行求解。

因为不同数据的量纲是不相同的,会影响数据的计算,所以先对组胺中的数据进行标准化,将量纲去掉。

结合图二可知,模型拟合程度较好。

由于溴酸钾、工业碱与组胺的计算方法基本相同,就不在重复分析,这里直接给出关系式。

溴酸钾浓度与颜色读数的数量关系式

6.参考文献

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论文作者:王鹏程1,,周振佳2,,李梦迪3

论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷21期

论文发表时间:2019/11/29

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基于大数据的颜色与物质浓度辨识论文_王鹏程1,,周振佳2,,李梦迪3
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