以自2003年至2012年在国内外主要烤烟产地收集的5 170个烟叶样品的近红外光谱为试验对象, 其中典型上部烟叶光谱1 394 条, 中部2 550条, 下部1 226条;应用基于主成分及Fisher准则(PPF)的方法建立投影分析模型, 遵循相邻主成分数下得到的投影结果没有显著性差异和主成分个数尽量少的原则, 推荐主成分数为4下建立投影分析模型, 模型结果表明: 上、 下部烟叶的近红外光谱特征具有显著差别, 基本实现完全区分;而中部烟叶分别与上部和下部具有一定程度重叠, 这与部位本身具有连续性特征的实际情况相符合。 同时, 依据模型得到的预测样品投影值与模型中各类投影均值之间的欧氏距离, 对预测样品给出最近和次近类别及描述部位特征程度的量化分值, 并结合模型中各类投影值的离散度以及设定的阈值, 将预测结果细化为典型上、 上偏中、 中偏上、 典型中、 中偏下、 下偏中、 典型下等7类或超模型范围样品;应用2012年在实际复烤生产加工中取得的不同部位、 不同产地的34个烟叶样品验证了分析结果的合理性。 该种分析方式, 不仅可以实现预测样品的判别分析, 而且可得到关于预测样品更丰富的属性特征信息, 可对烟草工业企业实现原料的均值化加工和烟叶配方等提供指导。

颜色和部位是烟叶分级的重要组成部分, 是影响烟叶质量的关键因素。 以红塔集团提供的6类工业分级烟叶标样作为试验样品, 其中包括上(B)、 中(C)、 下(X)三个部位, 每个部位包含桔黄(O)、 柠檬黄(L)两个色组。 采用基于主成分及Fisher准则(PPF)的方法和支持向量机(SVM)方法分析烟叶可见-近红外高光谱的颜色和部位特征, 结果表明, 采用PPF投影模型法分别对烟叶颜色、 部位以及颜色和部位分组进行投影和相似性分析, 两种颜色能完全区分, 其相似度值为-1.00 08; 上部烟叶和下部烟叶能完全区分, 与中部烟叶有部分交集, 其中上部烟叶和下部烟叶的相似性值为-0.405 3; 6类分组烟叶样品能完全区分, 且投影位置关系符合实际的烟叶外观特点。 采用SVM方法分别对烟叶颜色、 部位以及颜色和部位分组进行判别分析, 烟叶颜色的平均识别正确率达到98%, 部位的平均识别正确率为96%, 颜色和部位分组的平均识别正确率为94%, 判别效果良好。 因此, 应用可见-近红外高光谱分析烟叶的颜色和部位特征具有可行性, 为烟叶质量评价、 计算机辅助分级以及烟叶智能收购等方面提供参考, 同时也为其他农产品外观特性的分析提供了一种新方法。