[發明專利]一種混合K調和聚類的蘋果品種近紅外光譜分類方法

有效

• 申請號: 201410143595.6
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103954582A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 武小紅;武斌;孫俊;李敏
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/359
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種混合K調和聚類的蘋果品種近紅外光譜分類方法，具體包括如下步驟：

（1）蘋果樣本近紅外光譜采集：針對不同品種的蘋果樣本，用近紅外光譜儀對這些蘋果樣本投射近紅外，獲取蘋果樣本的近紅外漫反射光譜信息，將光譜信息存儲在計算機里；

（2）對蘋果樣本近紅外光譜數據進行壓縮：將蘋果樣本近紅外光譜采用主成分分析方法進行壓縮；

（3）用一種混合K調和聚類方法進行蘋果品種的分類：運行一種混合K調和聚類方法得到模糊隸屬度和典型值，根據模糊隸屬度和典型值將不同品種蘋果進行分類。

2.根據權利要求1所述的一種混合K調和聚類的蘋果品種近紅外光譜分類方法，其特征在于：所述步驟（1）中，保持室內的溫度和濕度一致。

3.根據權利要求1所述的一種混合K調和聚類的蘋果品種近紅外光譜分類方法，其特征在于：所述步驟（1）中，近紅外漫反射光譜信息是指光譜的波數范圍為10000~4000cm^-1，采集到每個蘋果樣本的光譜是1557維的數據。

4.根據權利要求1所述的一種混合K調和聚類的蘋果品種近紅外光譜分類方法，其特征在于：所述步驟（2）中，用主成分分析方法進行降維時，在滿足主成分的累計可信度≥98%條件下選取主成分個數。

5.根據權利要求1所述的一種混合K調和聚類的蘋果品種近紅外光譜分類方法，其特征在于：所述步驟（3）中，所述一種混合K調和聚類方法的具體步驟為：

A、初始化：

a、確定類別數k，樣本數n和權重指數m和w的值，且滿足n>k>1，+∞>m，w>1；設置迭代次數初始值r?=0和最大迭代次數為r_max；設置迭代最大誤差參數ε；

b、確定聚類的初始類中心；

c、計算樣本的協方差????????????????????????????????????????????????：

，其中，為第i個蘋果近紅外光譜樣本，為樣本的均值，；

B、計算隸屬度值：

，?為第j類第i個樣本數據的模糊隸屬度值，其中，為第j類的類中心；

C、計算典型值：

，為第j類第i個樣本數據的典型值；

D、計算類中心：

，其中，，為第s類第i個樣本數據的模糊隸屬度值，為第s類第i個樣本數據的典型值；

E、4：

當或者?r>r_max則計算終止，否則從“步驟B計算隸屬度值”開始重新計算。