1.一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取待检测绿色农药中有效成分的数字信号,对数字信号进行初步分解,获得有效成分的各个初始IMF分量;其中,数字信号的横轴为时间,纵轴为吸光度;
根据各个初始IMF分量的波动特征,确定各个初始IMF分量的有效成分特征值,进而分析任意两个有效成分特征值差异的波动程度,获得初始待引入噪声强度;依次迭代递减初始待引入噪声强度,直至待引入噪声强度不大于0,获得每次迭代时的待引入噪声强度;
根据每次迭代时的待引入噪声强度随机生成噪声成分信号;根据各个初始IMF分量、每次迭代时的噪声成分信号以及引入每次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量,分析引入每次迭代时的噪声成分信号后的分解结果的分解效果,确定每次迭代时的待引入噪声强度的合理程度;
根据每次迭代时的待引入噪声强度的合理程度和引入相邻两次迭代时的噪声成分信号后的任意一个参考IMF分量,确定最佳待引入噪声强度,进而确定有效成分对应的去除基线漂移后的数字信号;
根据有效成分对应的去除基线漂移后的数字信号,判断待检测绿色农药的有效成分是否符合标准;
根据各个初始IMF分量的波动特征,确定各个初始IMF分量的有效成分特征值,包括:对于任意一个初始IMF分量,获取初始IMF分量的频谱图,确定频谱图中的各个峰值点;
从初始IMF分量的频谱图中各个峰值点中选取纵坐标最大的峰值点为目标峰值点,计算与目标峰值点距离最近的两个谷值点之间的横坐标差异,确定为初始IMF分量的频率成分;
获取初始IMF分量中的各个极值点,计算初始IMF分量中所有相邻极值点的吸光度差异的平均值,确定为初始IMF分量的分布曲线波动程度;
将初始IMF分量的极值点个数确定为初始IMF分量的分布曲线波动频率;
结合初始IMF分量的频率成分、分布曲线波动程度和分布曲线波动频率,确定初始IMF分量的有效成分特征值;
分析任意两个有效成分特征值差异的波动程度,获得初始待引入噪声强度,包括:根据各个初始IMF分量的有效成分特征值,计算任意两个有效成分特征值的差异值,记为特征差异值,获得各个特征差异值组成特征差异值序列;计算特征差异值序列的方差,将特征差异值序列的方差作为初始待引入噪声强度;
根据各个初始IMF分量、每次迭代时的噪声成分信号以及引入每次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量,分析引入每次迭代时的噪声成分信号后的分解结果的分解效果,确定每次迭代时的待引入噪声强度的合理程度,包括:对于任意一次迭代时的噪声成分信号,根据各个初始IMF分量与该次迭代时的噪声成分信号之间的吸光度差异,分析噪声成分信号参与信号分解的程度,确定该次迭代时的待引入噪声强度的第一合理因子;
确定引入该次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量的有效成分特征值;根据引入该次迭代时的噪声成分信号后的任意两个参考IMF分量的特征差异值,分析参考IMF分量的独立分布特征,确定该次迭代时的待引入噪声强度的第二合理因子;
根据引入该次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量中各个极值点的时间,分析参考IMF分量的高低频成分区分程度,确定该次迭代时的待引入噪声强度的第三合理因子;
结合该次迭代时的待引入噪声强度的第一合理因子、第二合理因子和第三合理因子,确定该次迭代时的待引入噪声强度的合理程度。
2.根据权利要求1所述的一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,所述各个参考IMF分量的获取步骤包括:对于任意一次迭代,确定该次迭代时的待引入噪声强度的噪声成分信号,将噪声成分信号引入到有效成分的数字信号中,获得引入该次迭代时的噪声成分信号的数字信号;
对引入该次迭代时的噪声成分信号的数字信号进行集合经验模态分解,获得各个IMF分量,将各个IMF分量作为引入该次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量。
3.根据权利要求1所述的一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,该次迭代时的待引入噪声强度的第一合理因子的计算公式为:式中,R为该次迭代时的待引入噪声强度的第一
合理因子,u为初始IMF分量的个数,e为初始IMF分量的序号,N为初始IMF分量或噪声成分信o号中数据点的个数,y为初始IMF分量或噪声成分信号中数据点的序号,Ty 为该次迭代时的e噪声成分信号中第y个数据点的吸光度,Ty为第e个初始IMF分量中第y个数据点的吸光度。
4.根据权利要求1所述的一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,根据引入该次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量中各个极值点的时间,分析参考IMF分量的高低频成分区分程度,确定该次迭代时的待引入噪声强度的第三合理因子,包括:对于引入该次迭代时的噪声成分信号后的任意一个参考IMF分量,确定参考IMF分量中所有相邻的两个极值点的时间之间的差异,记为时间差异值,计算各个时间差异值的平均值作为参考IMF分量的频率程度;
根据引入该次迭代时的噪声成分信号后的各个参考IMF分量的频率程度,计算相邻两个参考IMF分量的频率程度之间的差异,记为频率程度差异值,将所有频率程度差异值的平均值作为该次迭代时的待引入噪声强度的第三合理因子。
5.根据权利要求1所述的一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,根据每次迭代时的待引入噪声强度的合理程度和引入相邻两次迭代时的噪声成分信号后的任意一个参考IMF分量,确定最佳待引入噪声强度,包括:根据引入当前次和当前次的上一次迭代时的噪声成分信号后的任意一个参考IMF分量,计算引入当前次迭代时的噪声成分信号后的分量稳定性;
结合当前次迭代时的待引入噪声强度的合理程度和引入当前次迭代时的噪声成分信号后的分量稳定性,确定当前次迭代时的待引入噪声强度的引入评价值;
将最大引入评价值对应的待引入噪声强度作为最佳待引入噪声强度。
6.根据权利要求5所述的一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,引入第k次迭代时的噪声成分信号后的分量稳定性的计算公式为:式中,Wk为引入第k次迭代时的噪声成分信号后的分量稳定
k
性,c为参考IMF分量中数据点的序号,x为参考IMF分量中数据点的个数,sdc为引入第k次迭k‑1代时的噪声成分信号后的第d个参考IMF分量中第c个数据点的吸光度,sdc 为引入第k‑1次迭代时的噪声成分信号后的第d个参考IMF分量中第c个数据点的吸光度,||为求绝对值函数。
7.根据权利要求5所述的一种绿色农药有效成分检测方法,其特征在于,根据有效成分对应的去除基线漂移后的数字信号,判断待检测绿色农药的有效成分是否符合标准,包括:对有效成分对应的去除基线漂移后的数字信号进行去噪处理,获得去噪后的数字信号;在去除去噪后的数字信号中,选取预设纳米范围的波段为检测波长段;
计算检测波长的吸收峰面积和数字信号中所有波长段的吸收峰总面积,将吸收峰面积与吸收峰总面积的比值作为有效成分检测指标;
当有效成分检测指标大于预设经验阈值时,判定待检测绿色农药的有效成分符合标准,否则,判定待检测绿色农药的有效成分不符合标准。