分光装置の親機で開発した検量線の子機への簡易移設方法

• 担当機関: （独）食品総合研究所
• 研究期間: 2000～2005
• 研究担当者: 河野澄夫
• 発行年度: 2004
• 要約: 分光装置の子機の親機に対する機差を複数試料のスペクトルの平均スペクトルから 求め、その機差を子機のスペクトルから差し引くことにより、親機で開発した検量 線をそのまま子機で利用できるようにする「分光装置応答特性の平準化法《を開発した。
• 背景・ねらい: 分光器の親機で開発した検量線を子機で使用できるようにするため、分光装置の応答特性の違いか ら発生するスペクトルの歪みを補正する方法を提供することを目的としている。; 従来、特定の分光器で開発した検量線を同規格の他の装置に移設する場合、化学分析値が既知の複 数の試料を用いてバイアス(測定値の偏り)の補正をする必要があった。バイアス補正の作業は、検量 線を移設する機器が少数の場合はあまり困難ではないが、果実糖度選別機のように 20 ~ 30 台のセン サーを同時に補正する場合、時間と多くの労力を必要とする。(図1); 開発した「分光装置応答特性の平準化法《は、化学分析値を必要とすることなく、検量線の移設を易に行うことを可能にする方法である。
• 成果の内容・特徴: 1.研究用の2台の近赤外装置を用い、同一のリンゴ(100 個)のスペクトルをそれぞれ測定し、一方装置を親機、他方の装置を子機と見立てて、親機で作成した糖度用検量線を子機に移設し、同 検量線を用いて子機でリンゴの糖度を推定したところ、-0.42OBrixバイアスが発生した。(図2、 図4); 2.従来の平準化法(MSC 処理によりゲインを調整する方法)に従って、スペクトルの強度を一定にす るゲイン調整を施したが、バイアスの値は小さくならなかった。; 3.親機の平均2次微分スペクトルと子機の平均2次微分スペクトルを比較したところ、同スペクト ル間に差(差スペクトル)が観察された。これは検出器の感度及び分光器の波長のそれぞれ僅かな 違いによるものである。(図3); 4.子機で測定したリンゴ 100 個の2次微分スペクトルから差スペクトルを差し引くことにより平準 化2次微分スペクトルを求め、すなわち「応答特性の平準化《を行い、この平準化2次微分スペ クトルに上述した検量線を適用することにより、正確な糖度の値を得ることができた。(図4)
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