A Review of Data Analysis Techniques Used in Near-InfraredSpectroscopy

Yakın Kızılötesi Spektroskopisinde Kullanılan Veri Analizi Tekniklerinin Bir Derlemesi

Abstract

Although the analysis of the structure of objects and the components that makeup them has been done for decades, it is one of today'sresearch topics to do this analysis quickly and without damaging the sample. Near-infrared spectroscopy is used in many areas due toits non-contact measurement, fast analysis, and high accuracy features. Near-infrared spectroscopy is used in the classification orquality analysis of products, especially in the agriculture and food sector, due to the chemical bonds interacting in this region. Themost critical part of achieving a successful result in near-infrared spectroscopy is pre-processing and analyzing the spectral data usingthe correct method. In this review, we perform a survey of recent studies that use near-infrared spectroscopy in food production andagriculture. Since there are many studies in this field in the literature, the survey is limited to cover works in the last five years. Thereview's main question is the pre-processing and data analysis methods used in these studies and the main features of these methods.Among the examined studies, the most frequently used pre-processing method was standard normal variate, and the most frequentlyused analysis method was partial least squares regression. In addition, the software tools and the spectrum range were also examinedwithin the scope of the study.

Özet

Nesnelerin yapılarının ve onları oluşturan bileşenlerin analizi onlarca yıldır yapılsa da bu analizi hızlı ve örneğe zarar vermedenyapmak günümüzün araştırma konularından biridir. Yakın kızılötesi spektroskopisi, temassız ölçüm, hızlı analiz ve yüksek doğruluközellikleri nedeniyle birçok alanda kullanılmaktadır. Yakın kızılötesi spektroskopisi, bu bölgede etkileşen kimyasal bağlar nedeniyleözellikle tarım ve gıda sektöründe ürünlerin sınıflandırılmasında veya kalite analizinde sıkça kullanılmaktadır. Yakın kızılötesispektroskopisinde başarılı bir sonuç elde etmenin en kritik kısmı, doğru yöntemi kullanarak spektral verileri ön işleme ve analizetmektir. Bu çalışmada, gıda üretimi ve tarımda yakın kızılötesi spektroskopisi kullanan son çalışmaların bir derlemesinigerçekleştirdik. Literatürde bu alanda çok sayıda çalışma olduğu için çalışma son beş yıldaki çalışmaları kapsayacak şekildesınırlandırılmıştır. Derlemenin ana sorusu, bu çalışmalarda kullanılan ön işleme ve veri analizi yöntemleri ve bu yöntemlerin temelözellikleridir. İncelenen çalışmalarda en sık kullanılan ön işleme yöntemi standart normal dağılım, en sık kullanılan analiz yöntemi isekısmi en küçük kareler regresyon olarak bulunmuştur. Ayrıca, kullanılan yazılım araçları ve spektrum aralığı da çalışma kapsamındaincelenmiştir.