Beispiel 2: Papiersorten

In diesem Beispiel wird gezeigt, dass verschiedene Papiersorten mit dem NIRScreen unterschieden werden können. Als Papiersorten wurden ein Taschentuch, ein Brief, eine Zeitung und ein Karton verwendet. 

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1. Rohdaten

  • Im ersten Schritt werden die Kalibrierungsmessungen durchgeführt.
  • Jede Papiersorte wird an drei verschiedenen Stellen mit dem NIRScreen gemessen.
  • Insgesamt entstehen auf diese Weise 12 Kalibrierungsmessungen.
  • Die Messergebnisse zeigen, dass die Papiersorten schon auf den ersten Blick deutlich unterscheidbar sind.
  • Innerhalb der Gruppen unterscheiden sich die Messergebnisse minimal in der Höhe.

Rohdaten:

Taschentuch (lila), Brief (grün), Zeitung (blau), Karton(rot)


2. Verarbeitete Daten

  • Als zweiter Schritt werden die Rohdaten mit einem Algorithmus verarbeitet, um Streueffekte innerhalb der Gruppen zu korrigieren.
  • Die Verarbeitung der Daten führt dazu, dass die Messungen innerhalb einer Gruppe kaum noch unterscheidbar sind.
  • Die Messungen zwischen den verschiedenen Papiersorten liegen hingegen etwas auseinander.
  • Es ist somit anzunehmen, dass die Papiersorten sich unterscheiden lassen.

Verarbeitete Daten:

Taschentuch (lila), Brief (grün), Zeitung (blau), Karton(rot)


3. Hauptkomponentenanalyse

  • Um sicher zu gehen, dass die Papiersorten wirklich unterscheidbar sind, wird als dritter Schritt eine Hauptkomponentenanalyse durchgeführt.
  • Bei Betrachtung der Hauptkomponentenanalyse fällt auf, dass die Messungen in vier verschiedene Gruppen eingeteilt werden können.
  • Dies bestätigt den Eindruck aus den verarbeiteten Daten, dass die Papiersorten unterschieden werden können.

Ergebnis der Hauptkomponentenanalyse:

Taschentuch (lila), Brief (grün), Zeitung (blau), Karton(rot)


4. Statistikmodell

  • Im letzten Schritt wird ein Statistikmodell generiert, mit dem es möglich ist, die Papiersorte vorherzusagen.
  • Diese Statistikmodelle werden in der Cloud gespeichert und können von einem NIRScreen heruntergeladen werden.
  • Aus dem Statistikmodell kann anhand von Modellparametern abgelesen werden, dass sich die Papiersorten gut unterscheiden lassen.
  • Auch gibt das Statistikmodell z.B. Aufschluss darüber, wie stark der Einfluss der Wellenlängen auf die Unterscheidung von Papiersorten ist (siehe Grafik).

Einfluss der Wellenlängen auf die Unterscheidung von Papiersorten