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专利号: 2021101402191
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别方法,其特征在于,包括如下步骤:a)建立鉴别模型:

采用若干种已知种类的纤维建立纤维的标准试样光谱数据库,基于PLS‑DA分类方法建立的纤维成分鉴别模型;

b)分类前预处理:

将待测试样的光谱曲线进行预处理,消除光谱曲线的基线漂移现象;

c)分类判别算法:

将待测试样的每一波段的光谱数据作为输入数据,进入步骤a)中所建立的PLS‑DA模型中,并通过该模型进行预测Y值的计算,计算公式如下:F0=t1r1+t2r2+...+tmrm+Fm;

式中tm为第m个成分,rm为第m个成分的回归系数,F0是计算得到的因变量值,Fm为残差* *

值;akp为第p个主成分的回归系数,Xp为第p个主成分,FAK为残差矩阵,Yk为待测试样的预测Y得分矩阵,为1×m维的向量,m为经过训练模型中可分类的类别数,形式为:Y值即为Bayes判别中的概率密度函数值fi(x),依据Bayes判别公式进行成分类别判定,判别函数公式如下:

式中P(Gi〡x0)为后验概率,qi为先验概率,即将x判别给后验概率最大的类别中,再通过ROC曲线中所设定的阀值同样为1×m矢量,其中每一列值为该列所分配类别所设定的阀值,形式为:

[Thr1 Thr2 ... Thrm];

最终,通过阀值判别函数确定待测试样是否通过阀值判别,判别通过则归属于该成分类别,判别失败则将其归属于未归类类别中。

2.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别方法,其特征在于:所述步骤a)中,模型的样本选择方法采用SR、KS、CG或者SPXY。

3.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别方法,其特征在于:所述步骤a)中,模型的潜在成分数量为15~20。

4.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别方法,其特征在于:所述步骤b)中,采用Min‑Max归一化、SNV、MSC或者一阶导数方式进行预处理。

5.如权利要求4所述的一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别方法,其特征在于:采用一阶导数方式进行预处理,以前后差分法计算原始光谱数据的一阶导数值,计算公式如下:式中,xi为波段序号,yi为反射率,h为差分法所设定步长,设定为1。

6.一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别模块,其特征在于:包括纤维成分鉴别系统软件,所述纤维成分鉴别系统软件采用如权利要求1至5中任一项所述的一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别方法并通过Visual Studio 2017以C#语言实现编制。

7.如权利要求6所述的一种基于近红外光谱的纤维成分鉴别模块,其特征在于:所述纤维成分鉴别系统软件中的标准试样光谱数据库以txt的形式进行管理,待测试样的光谱数据以txt的格式导入进纤维成分鉴别系统软件中。