1.一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:准备若干种不同材质的塑料样品组;
S2:通过近红外光谱仪获取各材质的塑料样品组的反射率随波长的变化曲线;
S3:通过对各材质的塑料样品组的反射率随波长的变化曲线进行分析,获取各材质的代表曲线;
S4:通过指定模块选择指定材质;
S5:通过对各材质的代表曲线和指定材质进行分析,获得特征波长范围和对应特征波长;
S6:通过获得待检测塑料的特征波长范围内对应特征波长两侧斜率,判断是否为指定材质;
所述特征波长范围的获得过程包括以下步骤:
S10:通过识别单元对指定材质的代表曲线进行识别,获得指定材质的代表曲线上各指定材质波谷对应的波长;
S20:通过分析单元根据各指定材质波谷对应的波长按照预设规则获得各波谷对应的第一参考波长范围;
S30:通过分析单元获得各第一参考波长范围内各代表曲线的各指定材质波谷两侧的斜率;并根据各代表曲线的各指定材质波谷两侧的斜率进行分析,获取指定材质斜率差异指数;并根据指定材质斜率差异指数选取第二参考波长范围;
S40:通过对第二参考波长范围内各材质的塑料样品组的反射率随波长的变化曲线进行分析,获得指定材质两侧斜率分布指数;并根据指定材质两侧斜率分布指数获取特征波长范围。
2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,通过公式:计算指定材质的第n个波谷和第m种非指定材质的两侧斜率差异指数Dnm;
其中,N为指定材质波谷的总数量,n∈N;Wn为指定材质的第n个波谷对应的波长;W0为预设波长间隔;FZ(Wn)为指定材质的代表曲线上波长为Wn对应的反射率;FZ(Wn‑W0)为指定材质的代表曲线上波长为Wn‑W0对应的反射率;FZ(Wn+W0)为指定材质的代表曲线上波长为Wn+W0对应的反射率;M为所有材质中的非指定材质的总数量,m∈M;Fm(Wn)为第m种非指定材质的代表曲线上波长为Wn对应的反射率;Fm(Wn‑W0)为第m种非指定材质的代表曲线上波长为Wn对应的反射率;Fm(Wn+W0)为第m种非指定材质的代表曲线上波长为Wn+W0对应的反射率。
3.根据权利要求2所述的一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,所述第二参考波长范围的选取过程包括以下步骤:S100:通过指定材质的各波谷与各非指定材质的两侧斜率差异指数进行分析,获得差异判断指数;
S200:通过差异判断指数确定第二参考波长范围。
4.根据权利要求3所述的一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,在步骤S100中,通过公式:计算指定材质的第n个波谷的综合斜率差异指数Cn;
其中,f(X)为判断函数,当X>0时,f(X)=1;当X≤0时,f(X)=0;Da为第一预设值;DL为第二预设值;Dns为M种非指定材质中最小的两侧斜率差异指数。
5.根据权利要求4所述的一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,在步骤S200中,第二参考波长范围的确定过程为:筛选出T个综合斜率差异指数Cn为1的波谷,筛选出的波谷对应的预设波长范围确定为第二参考波长范围。
6.根据权利要求5所述的一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,在步骤S40中,所述特征波长范围的获取过程还包括以下步骤:S1000:通过对各材质的塑料样品组的反射率随波长的变化曲线进行分析,获取各塑料样品组的反射率随波长的变化曲线在第t段第二参考波长范围内,波长为Wt的两侧斜率值;
S2000:根据各塑料样品组的反射率随波长的变化曲线在第t个第二参考波长范围内波长为Wt的两侧斜率值分别绘制第t个两侧斜率值的中心散点图;
S3000:通过识别模块对第t个两侧斜率值的中心散点图进行分析,获取分散指数,并根据分散指数确定特征波长范围。
7.根据权利要求6所述的一种基于近红外光谱波谷两侧斜率的塑料材质识别方法,其特征在于,通过公式:计算第t段第二参考波长范围的分散指数St;
其中,Stm为第t段第二参考波长范围的中心散点图上第m种非指定材质的分布区域与指定材质的分布区域的重叠部分的面积值。