结合主成分分析和图像分块的重定向研究

针对现有图像重定向方法视觉效果差和处理速度慢的问题,提出一种基于主成分分析法和分块的内容感知图像重定向方法。首先,利用主成分分析法融合梯度图和显著图来提取更加丰富的图像特征,避免主体信息失真;其次,相邻裁缝线由均值代替,避免像素不连贯;最后,根据能量图中列能量值的大小将图像分为显著区域和非显著区域,并行缩放分块,更加注重图像特征并提高运行效率。在MIT RetargetMe、DUT-OMRON和NJU2000数据集上进行实验分析,以主观感受和客观因子运行时间、SIFT-flow作为评价指标,与几种常用算法对比。实验结果表明,该方法保证了图像主体信息的完整性,平均运行时间为线裁剪算法的1/3。本文提出的方法不仅具有较优的视觉效果,而且可降低运算量。

基于GC-IMS指纹图谱分析云南不同产地美味牛肝菌的挥发性成分

为探究不同产地美味牛肝菌挥发性风味物质的特征及差异,采用气相-离子迁移谱技术(GC-IMS)检测云南9个产地美味牛肝菌的挥发性风味物质并建立指纹图谱。结果表明:共鉴定出91种挥发性风味物质,主要包括醛类、酮类、酯类、醇类、酸类、烃类、醚类等,而不同产地的美味牛肝菌的挥发性风味物质存在差异。主成分分析结合聚类分析表明,通海(TH)和易门(YM)、昆明(KM)和嵩明(SM)的风味物质在统计学分析中表现出的差异最小,可能是地理位置与海拔高度形成的生态环境与气候条件综合作用的结果,具体成因有待分析。指纹图谱分析表明,1-辛烯-3-酮、乙醛、正戊醛、柠檬烯、乳酸乙酯、丙醛是牛肝菌的特征风味物质。本研究结果为美味牛肝菌的风味识别、产地鉴别奠定了理论基础。

基于UPLC-Q-TOF-MS分析江西特色炮制技术对中药升麻化学成分的影响

目的比较江西特色炮制技术对升麻化学成分的影响,筛选优质饮片品种。方法采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight tandem mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)技术,在正、负离子模式下分析升麻不同炮制品的化学成分,通过对照品、相对分子质量、质谱裂解规律和文献信息进行鉴定。利用SIMCA-P13.0软件建立升麻各炮制品主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法-判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)模型,获取PCA得分图、PLA-DA得分图和变量重要性投影(variable importance plot,VIP)值,筛选造成升麻炮制前后主要差异的物质基础。利用MetaboAnatyst网页绘图工具,制作得到热图,可更直观地观察升麻化学成分经炮制后的变化趋势。结果鉴定出71个化学成分,PCA显示经不同方法炮制后升麻组间差异性大,PLS-DA筛选出VIP值>1的33个化学成分作为炮制前后差异性的主要化学标记物。其中生品和蜜炙升麻中三萜类含量较高,蜜麸、蜜糠炒升麻中酚酸类物质含量较高,蜜麸升麻中阿魏酸含量较高。结论酚酸类和三萜皂苷类是区分升麻不同炮制品最重要的化合物类别,为江西特色升麻饮片的药效物质基础及优势品种研究提供了依据。

基于多元统计学分析^(60)Co-γ射线辐照对川芎挥发性成分的影响

川芎挥发性成分是其主要活性成分之一,也是评价川芎药用品质的重要指标。为探究^(60)Co-γ射线辐照对川芎挥发性成分的影响,本研究以不同吸收剂量处理川芎样品,采用电子鼻结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术(HS-SPME-GC-MS),通过主成分分析、线性判别分析、正交偏最小二乘法和聚类分析的多元统计学方法分析数据,以期了解川芎辐照前后挥发性成分的变化。电子鼻与GC-MS结果都表明:川芎气味主要由烷烃类、醇类、醛类、酮类贡献,10 kGy剂量以下的辐照处理对川芎挥发性气味成分影响不大;川芎经0 kGy(对照组)、3 kGy、7 kGy、10 kGy剂量辐照处理后,共鉴定出60种化合物,其中烃类23种,醇类12种,脂类10种,醛酮类4种,其他类11种;筛选到21种辐照前后的差异特征性指标物,它们在川芎挥发性成分中只占约12.92%,不是川芎的主要挥发性成分。经10 kGy剂量以下的辐照处理后,川芎中没有新生成的物质被鉴定出来。研究结果提示经10 kGy以下剂量处理川芎不会影响其主要挥发性成分。

基于主成分分析的牛油火锅底料挥发性风味物质评价模型的构建

采用薄膜固相微萃取与气质联用技术对市场占有率较高的4种牛油火锅底料品牌的B端和C端产品的挥发性风味物质进行了比较分析,并构建主成分评分模型对其风味进行了差异性评价。结果表明,B端产品共检测有154种风味物质,C端产品则有158种,而8个样品检测出25种相同的风味物质,相同品牌的风味物质中,C端产品的烃类物质占比明显较低。利用主成分分析对火锅底料中的风味物质组成进行分析,结果表明,7个主成分因子累积方差贡献率达到100%,能有效表征火锅底料的风味物质信息。最后构建主成分分析模型,计算综合评价指数,对其风味进行评价排序,Pearson相关性分析发现主成分综合得分与感官评价结果相关性为极显著(P<0.01),相关系数为0.908,说明所构建的模型能够有效地对火锅底料进行风味评价。

基于主成分分析法构建浓香型白酒香气分类模型

浓香型白酒分为三大流派,目前通过感官品评无法准确的对不同流派浓香型白酒进行分类,且受评价者的主观影响,导致评价结果难以量化。为探索不同流派浓香型白酒可量化的分类方法,本研究采用顶空固相微萃取结合气质联用技术对3种流派的7种优质浓香型白酒样品进行香气检测,利用主成分分析法对选定的优质浓香型白酒香气成分进行综合分析。结果表明,从7种白酒样品中共检测出145种挥发性风味成分,主要以酯类、芳香类、醇类、醛酮类化合物为主。通过主成分分析,鉴定出对优质浓香型白酒贡献度高的特征性风味组分有19种,包括己酸乙酯、正丁醇、丁酸乙酯、丁酸苯乙酯、乙缩醛等。通过构建的香气分类模型,可将七种浓香型白酒分成四簇,浓香多粮型白酒J1、J5归为一类,浓香单粮型白酒J2、J4归为一类,纯浓派鲁酒J6、J7归为一类,纯浓派苏酒J3单独归为一类,与对应白酒感官品评与聚类分析结果相一致。通过浓香型白酒香气分类模型的构建,对相关浓香型白酒香气的差异性形成理性分析及参考,同时为浓香型白酒的分类提供数据支持。

宁夏贺兰山东麓3种干红葡萄酒挥发性香气成分比较分析

为了解不同品种干红葡萄酒香气物质的特征差异,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分别测定成熟期“黑比诺”“赤霞珠”和“北玫”葡萄所酿葡萄酒的挥发性香气物质,并采用显著性分析、主成分分析方法进行分析。结果表明,共检出79种挥发性物质,黑比诺、赤霞珠、北玫分别检测出48种、41种、29种香气物质,特有香气化合物21种、23种、12种;对3种葡萄酒挥发性香气成分进行主成分分析(PCA),确定了3种干红葡萄酒的特征香气成分,同一地区不同品种的葡萄酒香气成分含量和种类存在差异,醇类物质是“黑比诺”葡萄酒的主要贡献挥发性物质,酯类物质是“北玫”葡萄酒的主要贡献挥发性物质,“赤霞珠”葡萄酒的主要贡献挥发性物质是醇类和酯类。

基于气相色谱-离子迁移色谱分析五彩糙米挥发性成分差异

研究不同色泽糙米的挥发性气味成分差异,明确彩色糙米的风味品质特性。以汉中市洋县产五彩糙米(黑、红、紫、黄和绿)为试材,采用气相-离子迁移色谱方法(GC-IMS)比较不同色泽糙米挥发性气味成分差异。结果:从五彩米样品中共鉴定出62种挥发性气味成分,包括醛类30种(占63.48%~70.39%)、醇类10种(占8.47%~16.81%)、酮类10种(占10.13%~15.09%)、酯类6种(占1.64%~6.15%)、呋喃类2种(占2.39%~4.94%)、酸类2种(占0.35%~1.34%)和醚类2种(占0.35%~0.79%)。黑色糙米的醛类含量相对较高,紫色糙米醇类和呋喃类含量相对较高,绿色糙米酮类含量相对较高,黄色糙米的酯类、醚类和酸类含量均相对较高。主成分分析表明,前2个主成分累计贡献率为72.2%,说明GC-IMS数据可区分五彩糙米原料挥发性成分。结论:通过建立洋县五彩糙米气味指纹图谱,可视化呈现不同色泽糙米挥发性风味轮廓,为其质量控制提供参考依据。

西藏林芝蜂蜜与其他地区蜂蜜挥发性成分比较分析

[目的]探究西藏林芝蜂蜜的特征挥发性成分。[方法]采用HS-SPME结合GC-MS对西藏林芝、陕西秦岭、西藏山南、吉林长白山和云南香格里拉地区蜂蜜的挥发性成分进行分析,并结合化学计量学研究西藏林芝蜂蜜与其他4个产地蜂蜜挥发性成分之间的差异。[结果]5个地区蜂蜜中共鉴定了103种成分,其中西藏林芝蜂蜜61种,陕西秦岭36种,西藏山南49种,吉林长白山31种,云南香格里拉42种。林芝蜂蜜挥发性成分种类最丰富,主要以酯类为主,且含量占比较大,其他4个地区则以醇类和醛类占比较大。单因素方差分析发现不同产地间有45种化合物含量存在显著差异,正交偏最小二乘判别分析进一步鉴定出水杨酸乙酯、正己酸、辛烷、苯丙酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙醇和辛醛8种化合物是区别林芝蜂蜜和其他地区蜂蜜的关键物质,其中苯丙酸乙酯、戊酸乙酯和辛酸乙酯仅在林芝蜂蜜中被检测到。[结论]酯类物质对区别林芝蜂蜜与其他地区蜂蜜具有重要意义。

基于气相色谱-离子迁移谱法结合感官评价对不同药食同源处理低温风干羊肉挥发性风味物质的表征及分析

为探究不同药食同源处理方式对低温风干羊肉品质的影响,以新鲜本地羊后腿肉为原料,经添加荷叶、葛根药食同源提取物及抗氧化剂特丁基对苯二酚进行腌制处理,采用低温风干[(8±1)℃,湿度50%~70%,风速2 m/s],通过感官评价与气相离子迁移色谱技术结合多元统计法对不同药食同源提取物处理的风干羊腿挥发性化合物特征进行分析。结果表明,4种不同处理的低温风干羊肉中共鉴定出52种挥发性有机组分(含单体及二聚体),其中醇类16种、醛类11种、酮类9种、酯类9种、酸类3种、烯烃类1种、吡嗪类1种、腈类2种。指纹图谱分析显示,4种不同处理的低温风干羊肉的特征挥发性有机物质存在明显差异。主成分分析显示,不同处理方式可显著改变低温风干羊肉的特征风味,该结果与感官评价结果基本吻合。聚类热图分析直观地验证了指纹图谱及主成分分析结果。研究结果为低温风干羊肉的口感和风味提升以及生产高质量风干羊肉提供了科学依据。

南方菟丝子多成分含量同时测定及聚类热图分析

本研究建立了南方菟丝子8种成分含量的UPLC测定方法,并进行聚类热图分析。色谱条件:Acquity UPLCBEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7μm);流动相乙腈-0.1%磷酸水,梯度洗脱;检测波长350 nm;流速为0.3 mL/min;柱温30℃;进样量为1μ L。以各成分含量为分析对象,绘制聚类热图。各成分分离度良好,在线性范围内线性关系良好(R^(2)≥0.9993),平均回收率97.98%~100.21%,RSD为0.85%~1.42%;聚类热图研究结果表明,10批样品可聚为3类,其中1、2、4和6聚为一类;5、7和8聚为一类;3、9和10聚为一类。经方法学验证,所建方法稳定可靠,重复性好,结合聚类热图分析可为南方菟丝子的多成分质量控制与评价提供科学依据。

基于独立成分分析的多时相遥感图像变化检测

变化检测是通过分析多时相遥感图像间的差异实现地物变化信息的提取,而消除多时相遥感图像中的相关性是提取变化信息的一种有效途径。独立成分分析(ICA)作为近年出现的盲源分离技术,能够有效地消除多源信号间的二阶和高阶相关,经其变换的各分量之间相互独立。该文提出一种应用ICA变换实现多时相遥感图像变化检测的算法,首先对多时相多光谱遥感图像进行独立成分分析,得到彼此没有相关信息的独立成分,并且各独立成分图像中的变化信息得到增强:然后通过分析变换后的独立成分实现地物的变化检测。实验结果显示该算法比传统的方法具有更好的性能。

基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱和主成分分析法研究不同发酵原料对草莓酒香气成分的影响

以草莓为原料,研究不同发酵原料(去梗草莓和带梗草莓)对草莓酒基本理化指标、香气成分和感官特性的影响。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱和主成分分析方法对草莓汁及草莓酒进行香气成分分析。结果表明:2种草莓酒的理化指标均符合国标要求,其中带梗发酵草莓酒中总酸和总酚含量较高,与去梗发酵草莓酒相比差异显著。草莓酒样品中共检测出40种香气化合物,其中共有成分24种,去梗发酵草莓酒中酯类物质含量最高,为65.35%;带梗发酵草莓酒中醇类物质含量最高,为68.80%。主成分分析显示,2种不同原料酿造的草莓酒香气风格差异区分明显,辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸异戊酯和正己酸乙酯是去梗发酵草莓酒的主要香气成分,异戊醇和苯乙醇是带梗发酵草莓酒的主要香气成分。感官评价结果显示,去梗发酵草莓酒香气浓郁、果香细腻,具有较好的色泽和典型性,感官评分较高。去梗发酵草莓酒酯类物质含量较高,香气以草莓香和果香为主,酒体轻盈,口感清爽,适用于草莓酒的酿造,而带梗发酵草莓酒总酸和总酚含量较高,香气复杂,酒体略粗糙,有苦涩味。

顶空固相微萃取-气相色谱串联质谱分析不同香型白酒的挥发性成分

比较不同香型白酒的挥发性成分种类和含量差异,为不同香型白酒的风味调制和质量分级控制等提供参考依据。采用顶空固相微萃取(Headspace solid phase microextraction,HS-SPME)前处理方法和气相色谱串联质谱(GC-MS)检测分析等技术,对不同品牌不同香型白酒的挥发性成分进行分析,并比较不同香型白酒的挥发性成分的差异。3种不同香型的白酒共检测出挥发性成分98种,其中共有成分有26种。挥发性物质分析表明,浓香型白酒香气的主要成分是酯类;清香型白酒香气的主要成分除酯类外还有部分烯类;酱香型白酒含量香气的主要成分除酯类外还有部分酸类。不同香型白酒的风味控制物质差异较大,本研究可为3种不同香型的市售白酒风味控制和质量分级提供参考。

基于激光促释固相微萃取分析乌鳢不同部位挥发性成分

为开发乌鳢制品以对其不同部位进行高值化利用,针对传统热辅助解吸-顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC/MS)法检测时间长、解吸附不充分等问题,本试验通过激光促释解吸(LID)HS-SPME-GC/MS方法对乌鳢内脏、肌肉、皮和鳃中的挥发性成分进行收集,并采用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)确定重要特征气味物质。结果表明,整个检测过程仅需约5 min。从乌鳢的内脏、肌肉、皮和鳃中共鉴定出40种挥发性成分,包括醛类、醇类、酮类、烃类、酯类和其他类等挥发性成分;其中,肌肉中己醛含量最高,为15.45μg·kg^(-1);而皮中壬醛的含量最高(18.52μg·kg^(-1)),内脏中最低。4个部位中,肌肉和皮的醛类物质总含量较高,分别为33.64和37.55μg·kg^(-1)。PCA和OPLS-DA结果显示,壬醛、己醛、1-辛烯-3-醇是判别4个部位最主要的3种物质,呈现鱼腥味、青草味、脂肪味、油腻味、土腥味等,是乌鳢气味特征的主要来源。本研究结果为激光促释快检技术在鱼肉样品挥发性成分测定中的应用提供了理论参考。

顶空气相色谱法分析干姜、细辛及其药对挥发性成分

目的:测定分析比较干姜、细辛及其药对的挥发性成分,为其后续的临床应用提供科学参考。方法:采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)法,对干姜、细辛及其药对挥发性成分进行提取分析,采用单因素考察法确定最优萃取条件,用面积归一化法计算各成分的相对百分含量,并结合主成分分析(PCA)。结果:从干姜、细辛及药对中共鉴定出78种成分。其中从干姜中鉴定出38种成分,占挥发性总成分的95.13%;从细辛中鉴定出33种成分,占挥发性总成分的97.69%;从药对中鉴定出37种成分,占挥发性总成分的96.31%。3组数据的PCA综合得分差异较大,其中药对得分最高。结论:干姜、细辛及其药对,其挥发性成分及含量均有差异,且两药配伍后产生了新的挥发性成分,因此从挥发性成分变化方面为药对发挥协同增效作用的物质基础研究奠定基础,为其后续药效成分的进一步研究及临床应用提供科学依据。

基于差值主成分分析和图像非监督分类的水土保持遥感监管图斑提取应用

为了贯彻落实习近平生态文明思想,围绕“水利工程补短板、水利行业强监管”发展总基调,水土保持工作要“在监管上强手段,在治理上补短板”。自2018年开始,水利部大力推进信息技术手段在水土保持监管工作中的应用,为及时精准发现、依法查处人为水土流失违法违规行为提供了有力支撑。绍兴市继2018年实施水土保持“天地一体化”试点后,不断对遥感监管技术进行迭代升级,在2021年遥感监管工作中引入主成分分析和图像非监督分类的方法进行水土保持遥感监管图斑的快速提取,可以及时快速发现大部分未批先建的违法违规项目和存在重大水土流失隐患的生产建设活动,实现生产建设项目和生产建设活动监管全覆盖。

基于HS-SPME-GC-O/MS方法分析新、陈大红袍中的关键差异性香气活性成分

香气是评价茶叶品质的重要因素之一。为系统解析新、陈大红袍中香气成分差异,从而为大红袍的科学储藏提供参考依据,本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)和气相色谱-嗅觉测量法(GC-O)从新大红袍和陈年大红袍中共鉴定出185种香气成分和45种香气活性化合物。偏最小二乘法判别分析和非参数检验结果表明:31种关键香气化合物在新、陈两组大红袍样品之间存在统计学差异(P<0.05)。通过化合物峰面积与香气强度值对新、陈大红袍中的关键差异香气化合物和香气活性化合物进行对比分析,结果表明:2-乙酰基呋喃、3,5-二甲基-2-乙基-吡嗪、芳樟醇、苯乙醇、乙酸苯乙酯、吲哚和己酸己酯等7种化合物的峰面积与香气强度值呈现一致的变化趋势,说明它们对于区分新、陈年大红袍香气有重要贡献。因此,这些化合物是区分新、陈大红袍的关键差异性香气活性成分,具有作为判别陈年武夷岩茶的化学标志物的潜在应用前景。本研究结果为大红袍香气的科学评价和“新陈茶”的判别提供了技术参考。

基于SPME-GC-MS技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异

为明确不同区域的地理标志辣椒粉香气成分差异,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(Solid phase microextraction-gas chromatograph-mass spectrometry,SPME-GC-MS)技术对不同区域的地理标志辣椒粉的挥发性风味物质进行分析。结果表明,受试样品中共检测出11类65种挥发性风味物质,包含烷烃类13种、烯烃类11种、醛类10种、醇类8种、酮类7种、醚类4种、酯类5种、酸类3种、呋喃类2种、吡嗪类1种、胺类1种;不同地理标志辣椒风味物质差异决定其呈香特点,高台辣椒、宝鸡辣椒、安集海辣椒、丘北辣椒、甘谷辣椒鉴定出来挥发性风味物质的数量依次为37、33、31、30、45,含量最高的风味物质分别为2,3,5,6-四甲基吡嗪、水杨酸甲酯、酞酸二乙酯、醋酸、四聚乙二醇单月桂醚;5种地理标志辣椒粉中均含有(1R,7r)-2,6,6,9-四甲基双环[5.4.0]-2,8-十一二烯、酞酸二乙酯、乙酸芳樟酯、醋酸4种挥发性风味物质;主成分与载荷值大的风味物质呈正相关,载荷值小的呈负相关,依据载荷值大小筛选出了对香气贡献较大的挥发性化合物。本研究结果为深入研究地理标志辣椒的地理环境与呈香特点关联性奠定了基础。

四种保健黄酒中的挥发性组分分析

采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-质谱(Headspace solid-phase microextraction-comprehensive two dimensional gas chromatography/mass spectrometry HS-SPME-GC×GC-MS)技术,对4种保健黄酒(黄精酒、黄米酒、藜麦酒和苦荞酒)中挥发性物质的种类、含量分进行分析,并且通过主成分分析法很好地区分不同原料的保健黄酒,找出重要的组分差异特征,探究其风味成分。结果表明,GC×GC-MS检测到4种保健黄酒中挥发性组分156种,选取匹配度大于800的挥发性组分,4种保健黄酒中共鉴定出140种挥发性组分,其中包括酯类、醇类、醛酮类、酸类、烃类、含氮化合物、苯系芳烃及其它化合物等。该方法可以通过鉴定黄酒挥发性组分,寻找挥发性组分与黄酒品质之间的关系,为保健黄酒的生产优化提供一定的理论依据。