1.一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:利用近红外光谱仪采集待测物表面的近红外光谱;
步骤二:对所述近红外光谱进行主成分分析降维处理;
步骤三:根据降维处理后的近红外光谱,建立状态空间模型;
步骤四:根据所述状态空间模型利用Kalman滤波器进行处理,得到Kalman估计值与Kalman增益;
步骤五:根据所述状态空间模型进行扩展得到扩展模型,根据扩展模型利用无偏滤波器滤波处理,得到无偏滤波估计值与无偏滤波增益;
步骤六:根据所述Kalman估计值、Kalman增益、无偏滤波估计值与无偏滤波增益建立损失函数,根据损失函数计算影响力值,基于Kalman滤波器、无偏滤波器进行不同时刻的影响力值累计,得到影响力融合滤波器估计值;
步骤七:根据影响力融合滤波器估计值获得降噪后的近红外光谱。
2.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤三中,状态空间模型为:
xn=Anxn‑1+Bnwn,yn=Cnxn+Dnvn,
其中wn和vn都是噪声,yn是观测值,xn是状态值,An,Bn,Cn,和Dn都是系统矩阵,n为时刻。
3.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤四中,得到Kalman估计值与Kalman增益过程为:其中Qn‑1是系统过程噪声,Rn为系统测量噪声,yn为观测值; 为Kalman估计值,Kn为Kalman增益,Pn为误差协方差矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤五中,扩展模型为:
Xn,m=An,mxm+Bn,mWn,m,Yn,m=Cn,mxm+Gn,mWn,m+Dn,mVn,m,其中各扩展矩阵如下所示:
Dn,m=diag(Dn,Dn‑1,L,Dm)其中:I为单位矩阵,r代表的视野终止时刻,h代表的视野起始时刻,g是表示当前时刻,T是矩阵做转置变换。
5.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤五中,得出无偏滤波估计值与无偏滤波增益过程为:从l=s开始迭代至l=n得到n时刻估计值 和 s=m+k‑1,k为状态维数,s时刻初值设置为:
迭代过程中,当l=n时可以得到n时刻的无偏滤波估计值 和无偏滤波增益
6.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤六中,损失函数为:
其中
7.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤六中,影响力值为:
其中:
其中 代表函数 在 方向上的二阶偏导数,影响力值表示n时刻时,滤波器受到干扰时,估计值偏离最优估计值的程度。
8.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述步骤六中,进行不同时刻的影响力值累计过程为:选取n‑b,n‑b+1,……,n时刻的影响力值进行累计,得到
其中, 为Kalman滤波器b个时刻累计值, 为无偏滤波器b个时刻累计值。
9.根据权利要求1所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述影响力融合滤波器估计值为:
Ξn=(1‑a)Ξn‑1+aΩn, (23)其中
其中“⊙”表示两个矩阵点乘,即矩阵对应位置元素相乘,a是时间权值,“/”符号表示点除,即矩阵对应位置元素相除。
10.权利要求1‑9任一项所述的一种基于影响力值的近红外光谱降噪方法,其特征在于,所述方法应用于2,6二甲酚生产工艺。