戴元丰，代作晓，郭光智，王迎超

    (1 中国科学院上海技术物理研究所 上海200083 2 太仓光电技术研究所 江苏苏州215411 3 中国科学院大学 北京 100049)

    中国是世界上主要的水稻生产国之一，全国稻米种植区域广、种类多，土壤、环境和水质等差异形成地域因素会导致稻米的品质发生变化[1]。具有鲜明地理标识的稻米产品因特有的口感和营养价值，进而具有更高的商业价值[2]。在这种条件下，一些商家为了谋取更高的利益，用相近产地的稻米代替地域品牌稻米，严重侵犯了消费者的利益[3]。正确鉴别稻米产地有重要意义。

    目前，感官评价、形态性状指数、杂交亲和性鉴定、同工酶基因定量、DNA 分子标记、氯酸钾耐受性、运动细胞硅体形态性状、双峰结节鉴定等传统方法常用于水稻品种分类[4-8]。这些传统方法均需要一定的软、硬件条件支撑，操作繁琐，耗时费力。光谱法为一种快速无损鉴别的手段，在食品科学领域得到越来越广泛的应用[9]。近红外光(NIR)是介于可见光(Vis)与中红外(MIR)之间的电磁辐射波，它可以反映有机分子中含氢基团X-H(例如：X 可以为C，O，N 等)振动的各级倍频和合频的吸收情况[10]。高地[11]使用近红外光谱技术结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立模型，对松原地区5 种稻米进行分类判别。钱丽丽等[12]使用近红外光谱技术，利用因子化法建立的定性分析模型及聚类分析模型对建三江稻米及五常稻米进行判别分析。林莹[13]利用近红外光谱技术对辉南县火山岩稻米的真实性进行聚类分析。然而，上述应用大多是将样品磨粉处理后再进行光谱分析，且需要复杂的建模过程，无法满足无损、在线检测的需求。

    广义二维相关光谱由Noda 于1993 年提出，已经成为一种强大而通用的工具，用于解释由外部扰动(如时间、温度、压力、浓度和成分)引起的细微光谱变化[14-15]。因在针对复杂生物体系检测上的优势，二维相关光谱在食品分析领域也得到广泛的应用。Zhang等[16]采用二维红外相关光谱分析不同含糖量红酒的主要成分和不同厂家干红葡萄酒的挥发性残渣，实现了对不同红酒的鉴别。Sohng等[17]提出一种以温度变化为外扰二维相关近红外光谱分析策略，对掺假橄榄油进行分析，提高了鉴别的准确性。杨仁杰等[18]以牛奶中掺杂物的浓度为外扰，提出一种基于欧式距离的二维相关红外谱判别方法，实现了对掺假牛奶的鉴别。

    目前，针对稻米产地鉴别的二维相关光谱的研究很少。本文提出一种基于欧氏距离的二维相关近红外光谱判别方法 ......