這是一個(gè)關(guān)于近紅外光譜技術(shù)原理PPT，包括了近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn)，近紅外光譜分析技術(shù)簡介等內(nèi)容�，F(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù) 一.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn) 二.近紅外光譜分析技術(shù)簡介一.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn) 1-1.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展 1-2.近紅外光譜分析技術(shù)的組成 1-3.近紅外光譜分析技術(shù)的特點(diǎn) 1-1.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展 從20世紀(jì)50年代起，近紅外光譜技術(shù)就在農(nóng)副產(chǎn)品分析中得到廣泛應(yīng)用，但是由于技術(shù)上的原因，在隨后的20多年中進(jìn)展不大。進(jìn)入20世紀(jì)80 年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在解決光譜信息提取和消除背景干擾方面取得的良好效果，加之近紅外光譜在測試技術(shù)上所獨(dú)有的特點(diǎn)，人們對(duì)近紅外光譜技術(shù)的價(jià)值有了進(jìn)一步的了解,從而進(jìn)行了廣泛的研究。數(shù)字化光譜儀器與化學(xué)計(jì)量學(xué)方法的結(jié)合標(biāo)志著現(xiàn)代近紅外光譜技術(shù)的形成，歡迎點(diǎn)擊下載近紅外光譜技術(shù)原理PPT。

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現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù) 一.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn) 二.近紅外光譜分析技術(shù)簡介一.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn) 1-1.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展 1-2.近紅外光譜分析技術(shù)的組成 1-3.近紅外光譜分析技術(shù)的特點(diǎn) 1-1.近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展 從20世紀(jì)50年代起，近紅外光譜技術(shù)就在農(nóng)副產(chǎn)品分析中得到廣泛應(yīng)用，但是由于技術(shù)上的原因，在隨后的20多年中進(jìn)展不大。進(jìn)入20世紀(jì)80 年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在解決光譜信息提取和消除背景干擾方面取得的良好效果，加之近紅外光譜在測試技術(shù)上所獨(dú)有的特點(diǎn)，人們對(duì)近紅外光譜技術(shù)的價(jià)值有了進(jìn)一步的了解，從而進(jìn)行了廣泛的研究。數(shù)字化光譜儀器與化學(xué)計(jì)量學(xué)方法的結(jié)合標(biāo)志著現(xiàn)代近紅外光譜技術(shù)的形成。 近年來，近紅外光譜的應(yīng)用技術(shù)獲得了巨大發(fā)展，在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，對(duì)推進(jìn)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了巨大作用。近紅外光譜技術(shù)是90年代以來發(fā)展最快、最引人注目的光譜分析技術(shù)，測量信號(hào)的數(shù)字化和分析過程的綠色化使該技術(shù)具有典型的時(shí)代特征。由于近紅外光在常規(guī)光纖中有良好的傳輸特性，使近紅外光譜技術(shù)在實(shí)時(shí)在線分析領(lǐng)域中得到很好的應(yīng)用。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，這種先進(jìn)的分析技術(shù)已被普遍接受 . 近紅外光譜分析儀除可用于實(shí)驗(yàn)室分析外，還可用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的檢測，包括品質(zhì)分析和質(zhì)量控制，例如原料的快速鑒定，復(fù)雜混合物的多組分定量分析。配以相應(yīng)的附件或利用專用的在線分析儀，可以實(shí)現(xiàn)在線過程分析。 近紅外光譜分析技術(shù)主要用于以下領(lǐng)域: 1.食品分析 2 .農(nóng)產(chǎn)品分析 3 .化工，紡織，化妝品及藥品分析 4. 生物醫(yī)學(xué)分析 5 .其它應(yīng)用 （1）酒制品：葡萄酒（乙醇，含糖量，有機(jī)酸，含氮值，PH值等），白酒（原料中的水分，淀粉，支鏈淀粉???酒醅中的水分，PH值，淀粉和殘?zhí)堑龋�，啤酒（大麥原料中的水分，麥芽糖，啤酒中的乙醇和麥芽糖等）�?以及產(chǎn)地鑒別，真?zhèn)舞b別等。 （2）飲料：咖啡因，糖分，酸度，果汁真?zhèn)舞b別。 1-2.近紅外光譜分析技術(shù)的組成 現(xiàn)代近紅外光譜分析是將光譜測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)與基礎(chǔ)測試技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。是將近紅外光譜所反映的樣品基團(tuán)、組成或物態(tài)信息與用標(biāo)準(zhǔn)或認(rèn)可的參比方法測得的組成或性質(zhì)數(shù)據(jù)采用化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)建立校正模型，然后通過對(duì)未知樣品光譜的測定和建立的校正模型來快速預(yù)測其組成或性質(zhì)的一種分析方法 近紅外光譜分析技術(shù)的組成有三部分: 光譜測量技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)-----檢測光譜化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)-----建立校正模型計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)----多元校正方法計(jì)算測定結(jié)果 與常規(guī)分析技術(shù)不同，近紅外光譜是一種間接分析技術(shù)，必須通過建立校正模型（標(biāo)定模型）來實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣品的定性或定量分析。具體的分析過程主要包括以下幾個(gè)步驟：一是選擇有代表性的樣品并測量其近紅外光譜；二是采用標(biāo)準(zhǔn)或認(rèn)可的參考方法測定所關(guān)心的組分或性質(zhì)數(shù)據(jù)；三是將測量的光譜和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量方法建立校正模型；四是未知樣品組分或性質(zhì)的測定 近紅外光譜分析技術(shù)是一個(gè)二級(jí)分析方法。他所能得到的準(zhǔn)確度不能超過在建立模型時(shí)所用的測量組成和性質(zhì)方法的準(zhǔn)確度。 1-3.近紅外光譜分析技術(shù)的特點(diǎn) 1）分析速度快，測量過程大多可在1min內(nèi)完成。因此在日常分析中，包括了樣品準(zhǔn)備等工作時(shí)間，在5min以內(nèi)即可得到數(shù)據(jù)。近紅外光譜分析技術(shù)的另一個(gè)特點(diǎn)是通過樣品的一張光譜，可以測得各種性質(zhì)或組成。適用的樣品范圍廣，通過相應(yīng)的測樣器件可以直接測量液體、固體、半固體和膠狀體等不同物態(tài)的樣品光譜。 (3)對(duì)樣品無損傷，可以在活體分析和醫(yī)藥臨床領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 (4)不破壞樣品、不用試劑、不污染環(huán)境。近紅外光譜的取得可以是透射方式，也可以是漫反射方式。因此樣品可以是氣、液、固任一形態(tài)，不必做任何形態(tài)的改變。試樣經(jīng)分析后，仍可送回生產(chǎn)線，分析過程不產(chǎn)生任何污染。 (5)光導(dǎo)纖維的應(yīng)用使近紅外光譜分析技術(shù)擴(kuò)展到了過程分析及有毒材料或惡劣環(huán)境的遠(yuǎn)程分析，同時(shí)也使光譜儀的設(shè)計(jì)更小型化。 (6)投資少，操作技術(shù)要求低。近紅外光的波長較紫外光長，較中紅外光短，所用光學(xué)材料為石英或玻璃，儀器價(jià)格較低。 近紅外光譜分析技術(shù)也存在著以下的局限性： ①近紅外光譜分析必須用相似的樣品先建立一個(gè)穩(wěn)健的模型才能快速得到分析結(jié)果，而模型的建立需要投入一定的人力、財(cái)力和時(shí)間。對(duì)于經(jīng)常性的質(zhì)量控制是十分經(jīng)濟(jì)且快速，但并不適用于偶然做一次的分析工作。 ②物質(zhì)一般在近紅外區(qū)的吸收系數(shù)較小，因此其檢測限長在100×10-6，對(duì)痕量分析并不適用。當(dāng)然為了克服以上的局限性，各種研究工作仍在進(jìn)行中。二.近紅外光譜分析技術(shù)簡介 2-1近紅外光譜的基本原理 2-2近紅外光譜的基本組成 2-3近紅外光譜定量分析 2-4近紅外光譜定性分析 2-5近紅外光譜分析常用的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法光波各波段與分子內(nèi)能的躍遷形式 2-1近紅外光譜的基本原理美國材料檢測協(xié)會(huì)（ASTM）將近紅外光譜區(qū)定義為波長780-2526nm的光譜區(qū)（波數(shù)為12820-3959cm-1）近紅外光（near infrared，NIR）是介于可見光（VIS）和中紅外光（MIR或IR）之間的電磁波. 習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波（780-1100nm）和近紅外長波（1100-2526nm）兩個(gè)區(qū)域。 近紅外光譜主要是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的。近紅外光譜記錄的是分子中單個(gè)化學(xué)鍵的基頻振動(dòng)的倍頻和合頻信息，它常常受含氫基團(tuán)X-H（X-C、N、O）的倍頻和合頻的重疊主導(dǎo)，所以在近紅外光譜范圍內(nèi)，測量的主要是含氫基團(tuán)X-H振動(dòng)的倍頻和合頻吸收。 由于倍頻和合頻躍遷幾率低，而有機(jī)物質(zhì)在NIR光譜區(qū)為倍頻與合頻吸收，所以消光系數(shù)弱，譜帶重疊嚴(yán)重。因此從近紅外光譜中提取有用信息屬于弱信息和多元信息，需要充分利用現(xiàn)有的光機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行處理。 被測物質(zhì)的近紅外光譜取決于樣品的組成和結(jié)構(gòu)。樣品的組成和結(jié)構(gòu)和近紅外光譜之間有著一定的函數(shù)關(guān)系。使用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法確定出這些重要函數(shù)關(guān)系，即經(jīng)過校正，就可以根據(jù)被測樣品的近紅外光譜，快速計(jì)算出各種數(shù)據(jù)。 近紅外光譜的測量技術(shù)近紅外光譜技術(shù)主要應(yīng)用兩種技術(shù)---------硬件技術(shù)即精密的光譜儀器和軟件技術(shù)即化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件 近紅外光譜分析儀器按照分光器件可分為四種類型:濾光片型、光柵分光型、傅立葉變換型和聲光可調(diào)濾光器型。 近紅外線有很強(qiáng)的穿透能力，其分析儀器有三種測量形式；漫透射測量、透射測量和漫反射測量 透射測量；是指將待測樣品置于光源與檢測器之間，檢測器所檢測的光是透射光或與樣品分子相互作用后的光（光譜（波長一般在780~1100nm范圍內(nèi)）承載了樣品結(jié)構(gòu)與組成信息），透射光強(qiáng)度與樣品濃度之間的關(guān)系符合Beer定律。 漫透射測量；若樣品是混濁的，樣品中有能對(duì)光產(chǎn)生散射的顆粒物質(zhì)，光在樣品中經(jīng)過的路程是不確定的，透射光強(qiáng)度與樣品濃度之間的關(guān)系不符合Beer定律。對(duì)這種樣品應(yīng)使用漫透射分析法。 。 反射光譜（波長一般在1100~2526nm 范圍內(nèi)）是指將檢測器和光源置于樣品的同一側(cè)，檢測器所檢測的是樣品以各種方式反射回來的光。 物體對(duì)光的反射又分為規(guī)則反射（鏡面反射）與漫反射。 規(guī)則反射指光在物體表面按入射角等于反射角的反射定律發(fā)生的反射. 漫反射是光投射到物體后（常是粉末或其它顆粒物體），在物體表面或內(nèi)部發(fā)生方向不確定的反射。應(yīng)用漫反射光進(jìn)行的分析稱為漫反射光譜法 漫反射光是指從光源發(fā)出的光進(jìn)入樣品內(nèi)部.經(jīng)過多次反射.折射.散射及吸收后返回樣品表面的光.漫反射光是分析與樣品內(nèi)部分子發(fā)生作用以后的光.攜帶有豐富的樣品結(jié)構(gòu)和組織信息. 積分球是漫反射測量中的常用附件之一 與漫透射光相比.雖然透射光中也負(fù)載有樣品的結(jié)構(gòu)和組織信息.但是透射光的強(qiáng)度受樣品的厚度及透射過程光路的不規(guī)則性影響.因此.漫反射(diffuse re-flectance)測量在提取樣品組成和結(jié)構(gòu)信息方面更為直接可靠. 2-2近紅外光譜的基本組成近紅外光譜一般是由光學(xué)系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成光學(xué)系統(tǒng)是近紅外光譜儀的核心。主要包括光源、分光系統(tǒng)、測樣附件和檢測器等部分 根據(jù)分光系統(tǒng)，近紅外光譜儀器可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換和聲光可調(diào)濾光器四種類型。光柵色散型根據(jù)使用檢測器的不同又分為掃描式和固定光路式兩種。 根據(jù)分析結(jié)果類型不同，近紅外光譜分析方法分為定量分析和定性判別分析兩大類 2-3近紅外光譜的定量分析近紅外光譜的定量分析就利用化學(xué)分析數(shù)據(jù)和近紅外光譜數(shù)據(jù)建立模型，確定模型參數(shù)，然后以這個(gè)模型去定量預(yù)測某些信息（如濃度）的方法。 定量分析過程具體步驟如下： 1．選擇足夠多的且有代表性的樣品組成校正集；２．通過現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法測定校正樣品的組成或性質(zhì)；３．測定樣品的近紅外光譜； ４．采用定量或定性較正方法建立數(shù)學(xué)模型；５．用驗(yàn)證集樣品對(duì)所建模型進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證；６．常規(guī)分析與監(jiān)測；７．模型更新與傳遞。 1．校正集的選擇校正集是建立模型的基礎(chǔ)，建模過程就是根據(jù)校正集的光譜和數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)關(guān)系。 理想的校正集應(yīng)具備以下要求：（1）校正集樣品的組成應(yīng)包含以后未知樣品所包含的所有化學(xué)組成；（2）校正集中樣品的濃度變化范圍大于使用模型進(jìn)行分析的未知樣品的濃度變化范圍；（3）組分濃度在整個(gè)變化范圍內(nèi)是均勻分布的；（4）校正集中具有足夠的樣品數(shù)以能統(tǒng)計(jì)確定光譜變量與濃度（或性質(zhì)）之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。 對(duì)于簡單混合物而言，可以通過人工配制的方式滿足上述要求，但對(duì)于復(fù)雜混合物，尤其是實(shí)際樣品則很難完全實(shí)現(xiàn)上述要求，為了避免模型標(biāo)外推，通常采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法判斷未知樣品是否位于校正集樣品所涵蓋的模型范圍之內(nèi)。也就是說，對(duì)于非理想狀態(tài)的校正集，需要附加統(tǒng)計(jì)學(xué)判據(jù)，避免未知樣品出現(xiàn)在模型范圍之外以致預(yù)測出現(xiàn)誤差。 建立模型所需的校正集樣品個(gè)數(shù)與被分析樣品的復(fù)雜程度有關(guān)。如果被分析樣品中只有少數(shù)組分的濃度有變化，也就是說光譜變量較少，那么較小的校正集就足以確定光譜變量與濃度/性質(zhì)之間的關(guān)系。反之，如果被分析樣品組分濃度變化復(fù)雜，那么建模需要較多的校正集樣品數(shù)。只有在建立模型之后才能了解建模所需的變量數(shù)從而進(jìn)一步了解建模所需的校正集樣品數(shù)。 2.樣品組成或性質(zhì)的測定 建立校正模型所需的樣品組成或性質(zhì)通常采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或傳統(tǒng)方法進(jìn)行測定。對(duì)于只含有少量組分的混合物，可以通過配制的方式得到校正集，但這時(shí)應(yīng)注意，為了避免組分之間的干擾，不能只變化某些組分的濃度，而是在未知樣品可能的濃度范圍內(nèi)變化所有組分的濃度。 對(duì)于組分比較復(fù)雜的樣品，如小麥、大豆等農(nóng)作物和石油產(chǎn)品等，不可能配制校正集樣品，因此必須通過現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或傳統(tǒng)方法測得樣品的濃度或性質(zhì)。 3. 測定樣品的近紅外光譜校正集、驗(yàn)證集和未知樣品的近紅外光譜測定必須采用同一方式，否則會(huì)校正帶來誤差。 4. 建立數(shù)學(xué)模型建立校正模型一般包括以下步驟：數(shù)據(jù)預(yù)處理；光譜區(qū)間的選擇；建立數(shù)學(xué)模型；對(duì)模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)以及優(yōu)化；模型的異常點(diǎn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。 在近紅外定量分析中，數(shù)據(jù)預(yù)處理，光譜區(qū)間的選擇，建立數(shù)學(xué)模型都有很多方法，包含很多參數(shù)，判斷這些方法和參數(shù)對(duì)某一應(yīng)用是否適用的原則是：模型精度滿足要求和模型通過驗(yàn)證。因此，建模過程實(shí)際是這些方法和參數(shù)的篩選過程，篩選的依據(jù)就是模型的精度大小和驗(yàn)證結(jié)果。 多元線回歸、主成分回歸和偏最小二乘模型 .5. 模型驗(yàn)證 近紅外光譜分析要求在建模之后進(jìn)行模型驗(yàn)證以確保模型的可用性。模型驗(yàn)證的基本過程是采用模型對(duì)一組已知參考值的釋品（稱為驗(yàn)證集）進(jìn)行預(yù)測，將預(yù)測結(jié)果與參考值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。驗(yàn)證集的選擇 對(duì)于多元校正而言，理想的驗(yàn)證集應(yīng)具備以下條件：包含待測樣品所包含的所有化學(xué)組分。化學(xué)組成的濃度變化范圍與待沒樣品相同�；瘜W(xué)組分的濃度變是均勻的。包含足夠的樣品數(shù)量以便進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。驗(yàn)證集光譜的測定與分析 應(yīng)當(dāng)完全按校正集樣品的光譜測量方式測定驗(yàn)證集光譜。參考值的測定也應(yīng)與校正集樣品采用同一種方法。采用已建立的模型預(yù)測驗(yàn)證集樣品的性質(zhì)。 驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)檢查 1驗(yàn)證集預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)偏差 2驗(yàn)證集偏差的顯著性檢驗(yàn)６．常規(guī)分析與監(jiān)測 7. 模型更新 在近紅外分析過程中，有時(shí)需要向現(xiàn)有模型中添加新的樣品以擴(kuò)展模型的應(yīng)用范圍。 2-4近紅外光譜的定性分析 近紅外定性分析是用已知類別的樣品建立近紅外定性模型，然后用該模型考察未知樣品是否是該類物質(zhì)。由于近紅外光譜對(duì)微量物質(zhì)的敏感，因此如果微量物質(zhì)的存在影響物質(zhì)分類，在這種情況下，很難用近紅外分析方法進(jìn)行定性分析。在使用近紅外分析方法進(jìn)行定性分析時(shí)，需要考慮到這種可能性，并考察在這種情況下是否能采用近紅外分析方法進(jìn)行定性分析。 近紅外定性分析的主要過程是：采集已知類別樣品的光譜。用一定的數(shù)學(xué)方法處理上述光譜，生成定性判據(jù)。用該定性頭判據(jù)判斷未知樣品屬于哪類物質(zhì)。 2-5近紅外光譜分析常用的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法 由于倍頻和合頻躍遷幾率低，而有機(jī)物質(zhì)在NIR光譜區(qū)為倍頻與合頻吸收，所以消光系數(shù)弱，譜帶重疊嚴(yán)重。因此從近紅外光譜中提取有用信息屬于弱信息和多元信息。這就需要用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法 化學(xué)計(jì)量學(xué) (Chemometrics)是綜合使用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)方法從化學(xué)測量的數(shù)據(jù)中提取信息的科學(xué)。光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理方法 光譜數(shù)據(jù)處理是消除儀器因素（燈及測量方式等）環(huán)境因素（如溫度等）和樣品物態(tài)（如顏色、形態(tài)等）等對(duì)光譜的影響。常采用的方法有平滑、微分、基線漂移扣減、多元散射校正（MSC）和有限脈沖響應(yīng)濾波（FIR）等.也可以用小波變換來進(jìn)行部分處理。 。 在近紅外光譜的應(yīng)用中我們所關(guān)心的是被測樣品的組成或各種物化性質(zhì)，因此，如何提取這些有用信息是近紅外光譜分析的技術(shù)核心�，F(xiàn)在的許多研究與應(yīng)用表明，利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法進(jìn)行近紅外光譜分析是非常有效的�；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)理論在近紅外光譜儀器中的應(yīng)用對(duì)儀器的實(shí)用化是非常關(guān)鍵的。 在近紅外光譜分析中，被測物質(zhì)的近紅外光譜取決于樣品的組成和結(jié)構(gòu)。樣品的組成和結(jié)構(gòu)和近紅外光譜之間有著一定的函數(shù)關(guān)系。使用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法確定出這些重要函數(shù)關(guān)系，即經(jīng)過校正，就可以根據(jù)被測樣品的近紅外光譜，快速計(jì)算出各種數(shù)據(jù)。常用的校正方法 現(xiàn)在主要有：多元線性回歸（MLR）主成分分析（PCA），偏最小二乘法（PLS）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）和拓?fù)洌═opological）方法等 近紅外光譜分析中軟件有光譜測量通用軟件，化學(xué)計(jì)量學(xué)光譜分析軟件和儀器自檢系統(tǒng)。光譜測量通用軟件完成近紅外光譜圖的獲取、存儲(chǔ)等常規(guī)功能，化學(xué)計(jì)量學(xué)光譜分析軟件完成對(duì)樣品的定性或定量分析，是近紅外光譜快速分析技術(shù)的核心 模式識(shí)別定性方法 無監(jiān)督模式識(shí)別方法——聚類分析有監(jiān)督模式識(shí)別方法——判別分析模型傳遞 S/B算法 DS算法 PDS算法 Shenk’s算法 FIR算法HCS紅軟基地