[發明專利]一種對油品樣本做致密化的處理方法

有效

• 申請號: 201410373213.9
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104142313A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 李澤飛;寧書貴;韓鳳義;張洪強;尚大軍;王震;張春剛;王瑩;杜中元
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3577;G06K9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于石油石化測量技術領域，涉及一種對油品樣本做致密化的處理方法。

背景技術

油品性質預測模型建立的關鍵是代表性樣本和對應的常規化驗分析性質的獲取。然而，油品的性質可多達十余項，有些性質如柴油的十六烷值、汽油的辛烷值等獲得的經濟成本非常高，所以獲得一個油品對應的所有性質耗費的經濟、人力、時間成本是很高的，這就導致了樣本的獲取往往是有限的。不管是基于模式識別的油品性質檢測模型還是傳統的偏最小二乘模型都是基于同類相似樣本進行性質預測，如果某類油品獲得的樣本量很少，勢必影響預測精度。

傳統的油品性質預測模型都沒有考慮某類樣本量較少時的處理情況，導致預測精度較低。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決獲取的油品代表性樣本很少影響到油品性質的檢測精度，或者為了獲取油品足夠多的代表性樣本成本昂貴的問題，本發明提一種對油品樣本做致密化的處理方法。

(二)技術方案

本發明是一種對油品樣本做致密化的處理方法，該方法的步驟包括：

步驟S1：采集包含各類油品的代表性樣本和油品樣本的近紅外譜圖，并用主成份分析法提取出譜圖特征，將油品樣本的譜圖投影到特征平面上；

步驟S2：在特征平面上對樣本集聚類，找出樣本點的某個稀疏類樣本集A；

步驟S3：參照稀疏類樣本集A中樣本點的分布情況和覆蓋范圍確定一個半徑r₀；

步驟S4：計算稀疏類樣本集A中所有樣本點的兩兩點之間的距離；

步驟S5：如果某兩點a_i與a_j之間的距離滿足d(a_i，a_j)＞r₀，則找到這兩點之間的中點

步驟S6：以點為中心，以r₀為半徑確定點的一個鄰域稀疏類樣本集A減去點a_i、a_j之后的集合是A-{a_i，a_j}，判斷與A-{a_i，a_j}是否有交集，如果有交集，則不添加點到稀疏類樣本集A中，返回步驟S5；如果沒有交集，則進入步驟S7尋找點的鄰近點；

步驟S7：以點為中心，Δr為步長，r₀+Δr為半徑確定一個圓，如果圓中有稀疏類樣本集A中的點，則將圓中的點確定為點的鄰近點；如果圓中沒有稀疏類樣本集A中的點，則放大步長Δr在更大的圓中繼續尋找點的鄰近點；

步驟S8：根據基于模式識別與譜圖映射對油品多類性質的檢測方法用點的鄰近點的性質計算出點的性質，然后將點添加到該稀疏類樣本集A中。

(三)有益效果

本發明一種對油品樣本做致密化的處理方法，屬于石油石化測量技術領域。建立油品性質的預測模型時，需要采集代表性油品樣本和其對應的常規化驗分析性質，然而性質的獲取一般成本較高，同時油品性質的預測又要滿足一定的技術考核指標。針對訓練集樣本數量較少，引起模型預測精度下降的問題，本發明的致密化方法以樣本空間模式聚類為基礎，基于譜圖映射的方法與鄰近點模型預測方法，可對任意的樣本空間進行致密化處理，有效地解決了上述問題，為降低企業的建模費用，保證模型的適應性，提供了可靠的保障。

附圖說明

圖1示出本發明的使用實施例譜圖采集系統的硬件框圖。

圖2示出本發明的譜圖致密化方法流程圖。

圖3示出在未致密化的樣本集中選擇未知樣本的相鄰點。

圖4示出在致密化的樣本集中選擇未知樣本的相鄰點。

圖5示出進行譜圖致密化與未進行譜圖致密化對凝點性質預測效果的比較。

具體實施方式

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，顯然，本領域技術人員基于本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發明的保護范圍。