【技术实现步骤摘要】
一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定系统及年份鉴定方法
本专利技术涉及年份酒市场领域,特别涉及一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定系统及年份鉴定方法。
技术介绍
年份酒自古以来就有“酒是陈的香”的说法。虽然年份酒的年份和品质没有必然的联系,但年份酒这一概念依旧是年份酒市场中高端酒的代名词。年份酒这个提法最先开始于国外,国外虽然允许不同贮存年份的酒可以互相混合,但混合后只能按照最低酒龄来分级。然而在我国,商家却往往以混合和最高酒龄进行标注出售,可以说,中国年份酒的市场乱象丛生。年份酒是复杂混合物体系的典型代表,不仅组分复杂,而且品质往往是由其中的微量组分的整体特质所决定。现阶段针对年份酒的化学分析指标通常来自于红外光谱仪、拉曼光谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪、气质联用仪、液质联用仪等仪器中各种谱图信息,而各种国家以及企业标准对其质量评价往往采取某一项或者某几项特征值,该方式的缺点在于无法对产品质量进行全面整合判断,也难以避免不法厂商根据特征值来制假。因此,本设计采用整体检测技术,结合光谱分析和模式识别算法,建立一种酒类光谱峭 ...
【技术保护点】
1.一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定系统,其特征在于,包括RAMAN光谱仪、PC机、主处理模块、系统存储器、显示模块、键盘模块、晶振模块和电源模块,其中:/n所述RAMAN光谱仪与所述PC机电性连接,用于检测待测酒样本的光谱信息并将数据传到所述PC机处理,绘制谱图信息数据库并将经过预处理和特征提取后的信号保留;/n所述主处理模块通过上位机接口与所述PC机电性连接,用于将特征提取好的数据存储在所述系统存储器中,然后用机器学习方式训练数据,再处理数据实现年份酒的年份鉴别;/n所述显示模块与所述主处理模块电性连接,用于将采集和处理信号过程中的执行状态显示出来;/n所述键盘模块与 ...
【技术特征摘要】
1.一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定系统,其特征在于,包括RAMAN光谱仪、PC机、主处理模块、系统存储器、显示模块、键盘模块、晶振模块和电源模块,其中:
所述RAMAN光谱仪与所述PC机电性连接,用于检测待测酒样本的光谱信息并将数据传到所述PC机处理,绘制谱图信息数据库并将经过预处理和特征提取后的信号保留;
所述主处理模块通过上位机接口与所述PC机电性连接,用于将特征提取好的数据存储在所述系统存储器中,然后用机器学习方式训练数据,再处理数据实现年份酒的年份鉴别;
所述显示模块与所述主处理模块电性连接,用于将采集和处理信号过程中的执行状态显示出来;
所述键盘模块与所述主处理模块电性连接,用于通过键盘实现系统的启动和关闭和通过键盘上不同的按键控制系统执行过程;
所述晶振模块与所述主处理模块电性连接,用于提供独立的时钟;
所述电源模块与所述主处理模块电性连接,用于提供整个系统的工作电源。
2.一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定方法,其特征在于,利用上述权利要求1中所述酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定系统进行鉴定,包括以下步骤:
步骤S1:建模,采用RAMAN光谱仪采集各年份酒的样品库,主要采集不同年限的待测酒样本的光谱x,如N个,绘制谱图数据,对数据进行预处理和光谱特征提取;
步骤S2:峭度值计算确定光谱与年限关系,分段计算出样本段的峭度值Kn,l,用机器学习方法训练得到光谱x年限y函数关系y=f(Kn,l|x);
步骤S3:建立基于SVR的识别与预测模型,在线性回归的基础上,引入核函数得到非线性回归模型,将样本空间映射到更高维的特征空间后进行线性回归得到回归结果;
步骤S4:实证分析和参数优化,采用遗传算法使得SVR模型具有相对较好的拟合预测效果。
3.根据权利要求2所述的一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定方法,其特征在于,步骤S1中,对数据采用小波阈值去噪、归一化预处理和光谱特征提取。
4.根据权利要求3所述的一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定方法,其特征在于,所述小波阈值去噪处理,针对一维信号的去噪过程一般分为以下步骤进行:
一维信号的小波分解,选择一个小波并确定一个小波分解的层次N,然后对信号S进行N层小波分解;
对分解得到的小波系数进行阈值处理,本系统采用软阈值处理,可以有效避免间断,使得重构的信号更加光滑,其表达式为:
进行小波逆变换,将经阈值处理过的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。
5.根据权利要求3所述的一种酒类光谱峭度回归模式的年份鉴定方法,其特征在于,所述归一化采用mapminmax归一化函数,步骤如下:
假定minA和maxA分别为观...
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