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第1章 概论1

1.1近红外光谱技术的发展历程1

1.1.1近红外光谱仪器的发展2

1.1.2光谱化学计量学的发展4

1.1.3应用领域的发展11

1.1.4我国近红外光谱分析技术的发展和研究现状13

1.2近红外光谱技术的研究展望17

参考文献21

第2章 近红外光谱分析基础26

2.1近红外光谱产生机理26

2.1.1分子振动的基频、倍频与合频26

2.1.2分子振动的能级28

2.1.3振动光谱选择定律29

2.1.4分子振动形式30

2.1.5基团频率和特征吸收峰31

2.2近红外光谱特点35

2.3近红外光谱分析理论基础36

2.4近红外光谱常规分析技术37

2.4.1透射光谱法38

2.4.2漫反射光谱法41

2.4.3近红外在线检测技术44

2.5近红外光谱分析流程47

2.6近红外定标模型的评价指标48

参考文献49

第3章 近红外光谱分析系统51

3.1近红外光谱仪发展概述51

3.2近红外光谱仪的基本构成54

3.3近红外光谱仪的主要类型58

3.4近红外光谱仪的主要性能指标66

3.5近红外光谱系统研制实例69

3.5.1基于AOTF的近红外光谱仪69

3.5.2基于CCD的近红外光谱仪的研制74

3.5.3近红外光谱分析软件的开发83

参考文献93

第4章 近红外光谱分析的预处理方法95

4.1概述95

4.2建模集样品挑选方法99

4.3减小籽粒样品装样影响的预处理方法103

4.4基于导数法的光谱信息挖掘技术108

4.5小波分析在光谱噪声滤除中的应用112

4.5.1小波及小波包理论与消噪原理112

4.5.2分段小波消噪118

4.5.3基于小波包和导数处理相结合的光谱信息提取121

4.6遗传算法优化光谱波长区间的算法122

4.6.1常见谱区优化算法122

4.6.2基于遗传算法的近红外光谱谱区选择法125

4.6.3应用实例129

4.7 CARS波长变量选择法132

参考文献136

第5章 近红外光谱的定量与定性分析139

5.1概述139

5.2近红外光谱定量分析139

5.2.1偏最小二乘法141

5.2.2 BP神经网络143

5.2.3支持向量机150

5.3近红外光谱定性分析159

5.3.1聚类分析160

5.3.2支持向量机分类器178

参考文献179

第6章 近红外光谱技术在现代农业领域中的应用182

6.1概述182

6.2 CA—05型谷物内部品质近红外分析系统及应用183

6.3近红外光谱技术在土壤养分检测中的应用186

6.3.1土壤养分含量的近红外光谱快速检测模型的建立186

6.3.2近红外土壤养分快速检测光谱仪的开发193

6.3.3基于自制光谱仪的土壤样品光谱扫描与模型建立197

6.4近红外光谱在乳制品品质分析中的应用198

6.4.1劣质（低蛋白）奶粉的快速定性检测198

6.4.2奶粉理化指标的定量分析203

6.4.3纯牛奶中三聚氰胺的快速检测206

6.4.4乳品近红外光谱分析系统研制与对比分析212

6.5近红外光谱技术在食用油品质分析中的应用219

6.5.1食用油种类的定性识别220

6.5.2食用油掺假鉴别分析222

6.5.3食用油脂肪酸的定量分析227

6.5.4食用油过氧化值的定量分析227

6.6近红外光谱在蔬菜农残检测中的应用230

6.6.1蔬菜农残的快速定性检测231

6.6.2蔬菜农残的快速定量检测233

6.7近红外光谱在花椒品质分析中的应用238

参考文献245

附录A 近红外预处理算法源程序（Matlab）248

A.1建模集样品挑选算法248

A.2分段小波消噪算法257

A.3基于窗口优化选择的二阶导数法260

A.4正交信号校正263

A.5聚类算法263

附录B 近红外预建模算法269

B.1 PLS269

B.2 ANN272

B.3 SVM273