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基于一维卷积神经网络-长短期记忆网络(1DCNN-LSTM)协同模型驱动的中红外-拉曼融合光谱鉴别石菖蒲/水菖蒲
1
作者
刘英慧
丁盈
+4 位作者
李林岚
陈玉秀
方磊
蒋跃平
刘海涛
《中国无机分析化学》
2026年第2期281-291,共11页
针对近缘中药饮片因形态相似导致的鉴别难题,本文以石菖蒲与水菖蒲为研究对象,提出了一种基于一维卷积神经网络-长短期记忆网络(1DCNN-LSTM)融合模型的中红外(ATR模式)-拉曼光谱鉴别技术。通过标准正态变量变换(SNV)和Savitzky-Golay(SG...
针对近缘中药饮片因形态相似导致的鉴别难题,本文以石菖蒲与水菖蒲为研究对象,提出了一种基于一维卷积神经网络-长短期记忆网络(1DCNN-LSTM)融合模型的中红外(ATR模式)-拉曼光谱鉴别技术。通过标准正态变量变换(SNV)和Savitzky-Golay(SG)平滑进行光谱预处理,并将中红外与拉曼原始光谱直接串联以构建高维融合数据,在此基础上建立了包含传统机器学习(SVM)、单一深度学习模型(1DCNN、LSTM)以及本研究提出的数据级融合(亦称早期融合)+1DCNN-LSTM模型的对比体系,以系统评估融合策略的有效性。结果显示,数据级融合结合1DCNN-LSTM模型取得了卓越的鉴别性能,测试集准确率达96.2%,显著优于其他对照模型。本研究证实:直接利用原始光谱的完整信息进行端到端深度学习,能够有效捕捉近缘中药的细微差异;中红外-拉曼的光谱信息互补性与1DCNN-LSTM“局部特征提取+长程依赖捕捉”的协同优势,为解决近缘易混淆中药的鉴别问题提供了一种简洁、高效且具有良好可迁移性的方法框架,符合中药质量控制精准化与标准化的需求。
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关键词
石菖蒲
水菖蒲(藏菖蒲)
中红外光谱
拉曼光谱
1DCNN-LSTM
多光谱融合
近缘中药鉴别
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职称材料
题名
基于一维卷积神经网络-长短期记忆网络(1DCNN-LSTM)协同模型驱动的中红外-拉曼融合光谱鉴别石菖蒲/水菖蒲
1
作者
刘英慧
丁盈
李林岚
陈玉秀
方磊
蒋跃平
刘海涛
机构
湖南食品药品职业学院
出处
《中国无机分析化学》
2026年第2期281-291,共11页
基金
湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ60123)
国家自然科学基金面上项目(82574698)。
文摘
针对近缘中药饮片因形态相似导致的鉴别难题,本文以石菖蒲与水菖蒲为研究对象,提出了一种基于一维卷积神经网络-长短期记忆网络(1DCNN-LSTM)融合模型的中红外(ATR模式)-拉曼光谱鉴别技术。通过标准正态变量变换(SNV)和Savitzky-Golay(SG)平滑进行光谱预处理,并将中红外与拉曼原始光谱直接串联以构建高维融合数据,在此基础上建立了包含传统机器学习(SVM)、单一深度学习模型(1DCNN、LSTM)以及本研究提出的数据级融合(亦称早期融合)+1DCNN-LSTM模型的对比体系,以系统评估融合策略的有效性。结果显示,数据级融合结合1DCNN-LSTM模型取得了卓越的鉴别性能,测试集准确率达96.2%,显著优于其他对照模型。本研究证实:直接利用原始光谱的完整信息进行端到端深度学习,能够有效捕捉近缘中药的细微差异;中红外-拉曼的光谱信息互补性与1DCNN-LSTM“局部特征提取+长程依赖捕捉”的协同优势,为解决近缘易混淆中药的鉴别问题提供了一种简洁、高效且具有良好可迁移性的方法框架,符合中药质量控制精准化与标准化的需求。
关键词
石菖蒲
水菖蒲(藏菖蒲)
中红外光谱
拉曼光谱
1DCNN-LSTM
多光谱融合
近缘中药鉴别
Keywords
Acorus tatarinowii
Acorus calamus
mid-infrared spectroscopy
Raman spectroscopy
1dcnnlstm
multi-spectral fusion
discrimination of closely related Chinese herbs
分类号
O657.33 [理学]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于一维卷积神经网络-长短期记忆网络(1DCNN-LSTM)协同模型驱动的中红外-拉曼融合光谱鉴别石菖蒲/水菖蒲
刘英慧
丁盈
李林岚
陈玉秀
方磊
蒋跃平
刘海涛
《中国无机分析化学》
2026
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