拉曼光谱是一种非破坏性的分析技术,广泛应用于化学、生物、材料科学等领域,用于研究物质的分子结构和组成。MATLAB是一款强大的数值计算和数据分析软件,它为处理各种复杂数据,包括拉曼光谱提供了丰富的工具和算法。在本示例中,我们将探讨如何利用MATLAB中的airPLS算法来处理拉曼光谱数据。 airPLS算法是一种偏最小二乘回归(Partial Least Squares, PLS)的变体,特别适用于处理存在背景噪音和共线性问题的光谱数据。PLS算法旨在找到能够最大化变量与响应之间关系的投影方向,通过分解数据的协方差矩阵来提取特征成分,进而进行建模和预测。 在MATLAB中实现airPLS算法,你需要了解以下关键步骤: 1. **数据导入**:你需要将原始拉曼光谱数据导入MATLAB。这通常涉及读取CSV或TXT文件,这些文件包含了光谱的波长值和对应的强度值。MATLAB的`readtable`或`textscan`函数可以帮助你完成这个任务。 2. **数据预处理**:拉曼光谱数据往往包含噪声和背景趋势,因此在应用airPLS之前需要进行预处理。可能的操作包括平滑滤波(如移动平均或 Savitzky-Golay 滤波)、背景扣除(如基线校正)以及归一化(如标度至单位范数或总强度归一化)。 3. **airPLS算法**:MATLAB中没有内置的airPLS函数,但你可以根据算法的数学原理自行编写或者寻找开源实现。airPLS的核心在于迭代过程,通过交替更新因子加载和响应向量,以最小化残差平方和并最大化解释变量与响应变量之间的相关性。 4. **模型构建**:在确定了合适的主成分数量后,使用airPLS算法对数据进行降维处理,得到特征向量。然后,这些特征向量可以用于建立与目标变量(例如,物质的化学成分或物理性质)的关系模型。 5. **模型验证**:为了评估模型的性能,你需要划分数据集为训练集和测试集。使用训练集构建模型后,在测试集上进行预测,并计算预测误差,如均方根误差(RMSE)或决定系数(R²)。 6. **结果可视化**:你可以利用MATLAB的绘图功能展示原始光谱、预处理后的光谱、主成分得分图以及预测结果,以直观地理解数据和模型的表现。 通过这个MATLAB代码示例,你将能够深入理解拉曼光谱数据的处理流程,掌握airPLS算法的实现,并学习如何利用这种技术来解析和预测复杂的数据模式。同时,通过实际操作,你还可以提升MATLAB编程技能,进一步提升在数据分析领域的专业能力。
2024-08-02 16:53:35 260KB matlab
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常被用于去除拉曼光谱中的背景噪声,扣除底噪的好工具。(找了半天才找到,传上来以免之后又找不到。) 绝对能用,不用积分,希望能帮助到大家! 欢迎交流学习
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airPLS的试验数据p1p2.mat,你可以用MATLAB打开,用来调试你的程序,这样你可以方便对照我的博客学习他的推导过程
2022-03-21 18:50:32 21KB 实验数据
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将原MATLAB的算法改写成C#,方便你在实际的项目中应用。下载完成之后你只需在解决方案中右击-添加-现有项,就可实现最算法主体的引用,主函数中的文件是实验数据,叶可在我上传的资源中引用
2021-10-16 14:23:54 15KB 算法
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飞机 使用自适应迭代加权加权最小二乘法进行基线校正 它是使用cholesky分解和反向Cuthill-Mckee方法的的javascript实现,用于减少稀疏线性系统的带宽,从而获得快速的基线拟合器。 安装 $ npm install ml-airpls 例子 const airpls = require ( 'ml-airpls' ) ; let y = [ 1 , 1 , 1 , 1 , 3 , 6 , 3 , 1 , 1 , 1 ] ; let x = [ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] ; var { baseline , corrected , iteration , error } = airpls ( x , y ) ; 执照
2021-10-15 17:30:20 16KB JavaScript
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1.简介 自适应迭代加权加权最小二乘(airPLS)算法不需要任何用户干预和先验信息,例如检测到的峰。 它在拟合的基线和原始信号之间迭代地更改和平方误差(SSE)的权重,并使用先前拟合的基线和原始信号之间自适应地获得SSE的权重。 该基线估算器可以快速灵活地拟合基线。 2.安装 2.1 MATLAB版本 在计算机上安装MATLAB 6.5或更高版本。 从此下载,解压缩并享受它。 2.2 R版本 通过利用R包“ Matrix”中稀疏矩阵的优势,我们实现了Whittaker平滑器和airPLS算法的稀疏版本。 现在,airPLS 2.0的速度比airPLS 1.0快100倍以上。 使用以下R脚本从github安装airPLS R版本 install.packages( ' devtools ' ) library(devtools) httr::set_config( httr::c
2021-10-13 18:52:13 827KB Python
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基线校正是目前色谱分析领域一种重要的分析手段,其能够将所有分析数据的基线进行拟合,通过拟合基线能够挖掘出对应数据的特征峰。airPLS是红外、近红外、拉曼光谱等色谱分析领域常用的、比较成熟的一种基线校正方法,相比于其他校正方法,airPLS能够实现自动迭代基线校正,同时具备调整参数少等优势,在相关领域实现广泛应用。
2021-07-12 16:49:56 20KB airPLS 基线校正 红外光谱 稀疏化
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