一种基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法，包括：(1)采集多个样品的近红外光谱；(2)计算选定的目标谱与其他近红外光谱的相似度；(3)在每个N的取值下，针对每个目标谱，选择与目标谱相似度前N大的N个近红外光谱进行趋近于目标谱的拟合，以确定N个拟合系数；(4)利用N个拟合系数计算每个目标谱的每个化学指标的拟合值，并计算拟合值与检测值的绝对误差；(5)针对每个化学指标，计算所有近红外光谱作为目标谱对应的绝对误差的平均值，筛选绝对误差的平均值最小时对应的N作为最终确定值N0；(6)利用确定的N0按照步骤(2)～(4)计算测试样本的每个化学指标的拟合值。该方法实现多化学指标的快速准确预测。现多化学指标的快速准确预测。现多化学指标的快速准确预测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法


[0001]本专利技术属于近红外光谱及化学计量学领域，具体涉及一种基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法。

技术介绍

[0002]近红外光谱分析技术是一种快速、准确和无损的检测技术。近红外光谱主要是对含氢基团振动的倍频和合频吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成信息，非常适合用于各种复杂混合物的检测。目前基于近红外的烟叶主要化学成分建模主要是通过偏最小二乘算法(Partial Least Squares,PLS)来实现。
[0003]PLS是为了弥补最小二乘在计算强共线性数据时的缺陷而提出，考虑一组因变量Y和一组自变量X，在X存在严重多重相关性或者样本数量少于变量个数时，对矩阵X
T
X求逆将会失效。PLS采用成分提取的办法解决这个问题，通过在X和Y中依次提取出成分分量，保证X中分量与Y中分量的协方差最大，从而实现回归建模、数据结构简化以及分析两组变量之间的相关性，能够有效地处理多变量和共线性问题，非常适合应用于近红外光谱的定量分析。
[0004]针对烟草、中药材等复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用近红外光谱仪采集多个样品的近红外光谱作为样本集，采用分析化学方法检测每个样品的每种化学指标的检测值；(2)对样本集中每个近红外光谱进行预处理后，分别将每个近红外光谱作为目标谱，计算目标谱与样本集中其他近红外光谱的相似度；(3)在每个N的取值下，针对每个目标谱，选择与目标谱相似度前N大的N个近红外光谱进行趋近于目标谱的拟合，以确定与近红外光谱对应的N个拟合系数，其中，N的取值为大于1的自然数；(4)利用N个拟合系数计算每个目标谱的每个化学指标的拟合值，并计算拟合值与检测值的绝对误差；(5)针对每个化学指标，计算所有近红外光谱作为目标谱对应的绝对误差的平均值，筛选绝对误差的平均值最小时对应的N作为最终确定值N0；(6)对待测样本的近红外光谱作为目标谱，对目标谱进行预处理后，计算目标谱与样本集中其他近红外光谱的相似度，然后选择与目标谱相似度最大的N0个近红外光谱进行趋近于目标谱的拟合，以确定与近红外光谱对应的N0个拟合系数，利用N0个拟合系数计算目标谱的每个化学指标的拟合值。2.根据权利要求1所述的基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法，其特征在于，所述对样本集中每个近红外光谱进行预处理，包括：对近红外光谱进行一阶导处理，然后将一阶导处理后的近红外光谱平均分段得到多个谱段，对每个谱段内的波数点进行校正。3.根据权利要求2所述的基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法，其特征在于，所述对每个谱段内的波数点进行校正，包括：针对每个谱段，计算每个谱段内所有波数点的均值mean(x)和标准差std(x)，然后利用均值mean(x)和标准差std(x)按照以下公式进行校正：其中，x
i
表示谱段内第i个波数点的原始值，表示谱段内第i个波数点的校正值。4.根据权利要求1所述的基于相似光谱拟合的多化学指标预测方法，其特征在于，采用以下公式计算目标谱与样本集中其他近红外光谱的相似度：s＝
‑
log
10
((1
‑
p)*d)其中，s表示相似度，p表示皮尔逊相关系数，计算公式为p＝corr(y...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕一鸣，汤晓东，苏燕，陈晓水，蒋佳磊，夏骏，斯文，帖金鑫，赵振杰，尹洁，李霞，朱书秀，吴继忠，王辉，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：