拉曼光譜結合K均值法檢驗手帕紙包裝袋的研究
引言
手帕紙包裝袋使用具有廣泛性，其包裝袋殘片被在案件現(xiàn)場的概率較大像一棵樹，弄清手帕紙的種屬來源過程中，能夠提供使用人身份及活動路線信息，對案件推動具有重要作用∧苓\用，F(xiàn)場殘留包裝袋往往受環(huán)境因素影響達到，僅余部分殘片，給追溯手帕紙的來源不可缺少、品牌蓬勃發展，實現(xiàn)檢驗分類設置了障礙，亟待開展進一步檢驗分析積極回應。
手帕紙由于生產廠家重要性，合成工藝、商品化助劑添加及生產設備選取都存在一定偏差多種場景，不同品種的手帕紙塑料包裝袋有不同物理及化學特征多元化服務體系，這些差異均會使拉曼散射強度有所差異。因此采用拉曼光譜法可以有效的區(qū)分手帕紙外包裝擴大公共數據，從而為實際現(xiàn)場塑料物證檢驗提供了充分參考深度。
研究成果
近期，中國gong安大學姜紅教授團隊基于Matlab進行拉曼數(shù)據(jù)預處理及相似度分析核心技術體系，結合K均值聚類法(K-means)對收集到的不同手帕紙小包裝袋樣本進行建模分析開拓創新，可以獲得合適的初始凝聚點數(shù)K，實現(xiàn)了手帕紙的區(qū)分檢驗必然趨勢。
手帕紙外包裝袋為塑料主動性，以樹脂為主要原料，以增塑劑要素配置改革、填充劑體系、潤滑劑保障性、著色劑等添加劑為輔助成分通過高壓合成的高分子化合物。包裝袋主要填料為合成樹脂責任製，多為聚乙烯十分落實、聚氯乙烯或聚丙烯，常見塑料助劑為CaCO3規則製定、滑石粉和BaSO4製造業。通過篩選我們發(fā)現(xiàn)依據(jù)填料種類可將樣本分為三大類(見表3)，第I類樣品中主要填料為聚乙烯(如圖2)關規定，第II類樣品中主要填料為聚氯乙烯(如圖3)發展基礎，第III類樣品中主要填料為聚丙烯(如圖4).
表3 手帕紙塑料包裝袋樣品分類
圖2 第I類樣品的拉曼光譜圖
圖3 第II類樣品的拉曼光譜圖
圖4 第III類樣品的拉曼光譜圖
首先基于主成分分析法(principle component analysis,PCA)進行數(shù)據(jù)預處理，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)降維建強保護，提升分析準確性同期，從總體協(xié)和方差矩陣出發(fā)進行主成分分析。選取分類貢獻率大于百分之一的PC1使命責任、PC2效果、PC3作為主特征，以待后續(xù)驗證分析合規意識。作為快速聚類法密度增加，K均值聚類法不需預知樣本種數(shù)，可對K值進行迅速演算并反饋樣本吻合度創新內容，終篩選出合適K值機遇與挑戰，同時實現(xiàn)樣本分類。本次結合kmeans函數(shù)及silhouette函數(shù)分別對三大類樣品進行進一步分類善於監督，數(shù)據(jù)準確性達93%集成技術。結合K均值聚類法，基于已知樣本標準數(shù)據(jù)更合理，可實現(xiàn)對未知樣本的快速分類和鑒定發展空間，分類成功率達97.14%。
該方法操作簡便有所應、度高足了準備，將計算機軟件技術和光譜檢測技術相結合，相較傳統(tǒng)的譜圖分析法更加快速準確敢於監督，數(shù)據(jù)處理效率更高幅度，為實際應用提供了充分參考。對信噪比較高的樣本數(shù)據(jù)也可實現(xiàn)迅速分類重要的作用，背景容錯率好貢獻，可在gongan實踐中對現(xiàn)場不易分類的局部手帕紙外包裝袋進行檢測分類，為實際辦案中劃定嫌疑人活動軌跡、偵破案件提供線索統籌，為刑事訴訟提供合法證據(jù)最深厚的底氣。
文章信息：
該成果近期以“拉曼光譜結合K均值法檢驗手帕紙包裝袋的研究”為題發(fā)表在期刊上，該工作由中國gong安大學姜紅課題組完成振奮起來，
本研究采用的是北京卓立漢光儀器有限公司“Finder Insight 便攜式拉曼光譜儀品質，如需了解該產品，歡迎聯(lián)系深入各系統。
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