[發(fā)明專利]基于支持向量機(jī)和飛行時(shí)間質(zhì)譜的白酒品牌鑒別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310098770.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN103235030A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)祥;劉軍;王海燕;姜久英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇易譜恒科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/64
• 分類號(hào): G01N27/64
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

1.基于支持向量機(jī)和飛行時(shí)間質(zhì)譜的白酒品牌鑒別方法，其特征在于包括飛行時(shí)間質(zhì)譜的譜圖信息采集、譜圖信息提取和SVM分類器的構(gòu)建；

（1）飛行時(shí)間質(zhì)譜的譜圖信息采集包括以下步驟：

向15mL的進(jìn)樣瓶中裝入5mL的白酒樣品，頂空體積10ml，采用室溫下大氣壓毛細(xì)管直接頂空采樣進(jìn)行分析，主要參數(shù)條件：電離方式：?jiǎn)喂庾与婋x；抽真空至0.8X10^-3Pa-1.8X10^-3Pa左右；電離區(qū)氣壓為7.0～7.5Pa；加速區(qū)電壓為2650～2700V，250微米毛細(xì)管直接進(jìn)樣，無加熱措施；每張TOF質(zhì)譜全譜圖信號(hào)累計(jì)時(shí)間為15～18秒；

（2）譜圖信息的提取：

采用PCA的方法對(duì)白酒樣本的飛行時(shí)間質(zhì)譜的譜圖的原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行數(shù)據(jù)降維，

設(shè)白酒樣本的飛行時(shí)間質(zhì)譜圖的訓(xùn)練樣本集數(shù)據(jù)記為是n×m維的原始數(shù)據(jù)矩陣，其中第i行是由第i個(gè)白酒樣本的m維原始數(shù)據(jù)組成的，l_i是的類別標(biāo)簽，即第i白酒樣本對(duì)應(yīng)的等級(jí)；

PCA算法：

1）計(jì)算數(shù)據(jù)矩陣X的協(xié)方差矩陣S；

2）計(jì)算協(xié)方差矩陣S的按大到小排序的特征值λ₁,λ₂,…,λ_m及對(duì)應(yīng)的特征向量

3）特征值λ_i的貢獻(xiàn)率定義為前q個(gè)特征值的累積貢獻(xiàn)率定義為選擇累積貢獻(xiàn)率達(dá)到一定80%～90%閾值的前q個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量張成投影矩陣WPCA=[e→1T,e→2T,...e→qT];]]>

（3）基于SVM的分類模型的構(gòu)建：

記特征提取融合后的白酒樣本訓(xùn)練集為是融合后的多譜圖特征矩陣，其中是第i個(gè)白酒樣本的多譜圖融合特征矢量；

線性可分情況下，SVM的求解分類器如下：

f(x)=sgn(w•x+b)=sgn(Σi=1naiyi(xi•x)+b)]]>

其中的ai，i=1，…，n，是下列二次優(yōu)化問題的解

Q(α)=Σi=1nai-12Σi,j=1naiajyiyj(xi•xj)]]>

S.t.Σi=1nyiαi=0]]>

0≤α_i≤C????i=1,2,…,n

b通過使如下方程成立的樣本求得；

f(x)=sgn(Σi=1naiyiK(xi,x)+b)]]>

線性不可分情況下,變換空間里的SVM可以寫成：

其中，系數(shù)α是下列優(yōu)化問題的解：

Q(α)=Σi=1nai-12Σi,j=1naiajyiyjK(xi•xj)]]>

St.Σi=1nyiαi=0]]>

0≤α_i≤C????i=1,2,...,n

b通過使如下方程成立的樣本（即支持向量）求得；

yi(Σi=1nαiK(xi•x)+b)-1=0]]>

通過以上SVM的分類模型對(duì)不同白酒進(jìn)行鑒定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于支持向量機(jī)和飛行時(shí)間質(zhì)譜的白酒品牌鑒別方法，其特征在于，步驟(1)所述的飛行時(shí)間質(zhì)譜的譜圖信息采集包括以下步驟：：

向15mL的進(jìn)樣瓶中裝入5mL的白酒樣品，頂空體積10ml，采用室溫下大氣壓毛細(xì)管直接頂空采樣進(jìn)行分析，主要參數(shù)條件：電離方式：?jiǎn)喂庾与婋x；抽真空至0.8X10^-3Pa-1.8X10^-3Pa左右；電離區(qū)氣壓為7.0Pa；加速區(qū)電壓為2650V，250微米毛細(xì)管直接進(jìn)樣，無加熱措施；每張TOF質(zhì)譜全譜圖信號(hào)累計(jì)時(shí)間為15秒。