[發明專利]一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法

有效

• 申請號: 201510258210.5
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN104807787B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄭培超;劉紅弟;王金梅;石珉杰;薛淑文
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法，其特征在于包含以下步驟：

1)茶葉樣品制備：對茶葉樣品進行簡單的預處理并制備待測樣品，將各類茶葉樣品隔開，利用干燥設備除去茶葉中的水分，采用研磨工具制備均勻細膩的茶葉粉末樣品，最后采用壓片機將粉末茶葉樣品壓制成厚度均勻的片狀樣品；

2)標準茶葉樣品的激光誘導擊穿光譜獲得：采用激光誘導擊穿光譜檢測方法對標準茶葉樣品的元素組成進行初步分析，對比分析不同類別的茶葉的激光誘導擊穿光譜，選取強度差異顯著的特征譜線作為分析指標，同時選合適的內標元素的譜線強度作為參照；根據選取的特征譜線所在波長范圍來設置激光誘導擊穿光譜檢測裝置的探測器采集的光譜波段，然后開展茶葉的檢測實驗；在相同的實驗條件下，對每種茶葉采集n組激光誘導擊穿光譜數據；

3)判別模型的建立：選擇合適的判別分析軟件對判別結果進行分析，將每種茶葉的光譜數據分為兩個部分，其中k個光譜數據用作訓練樣本來建立判別關系，剩余的n-k個光譜數據用作測試樣本；按照判別分析軟件的操作流程進行操作，選擇判別分析法建立茶葉分類鑒別模型；并選擇合適的篩選方式來評估分析指標，對測試樣本的類別進行判別；

4)判別模型的準確度測試：以上述每種茶葉對應的測試樣本組成驗證集，應用判別分析法對驗證集樣本數據進行分析，獲取驗證集樣本的數據特征，然后調用已建立的茶葉鑒別模型，獲得驗證集樣本的類別，驗證集中樣品的光譜處理方法必須與訓練集中樣品的處理方法完全一致；根據分析指標的顯著性水平，對分析指標進行剔除或添加；根據判別準確率要求，對訓練樣本和測試樣本在全部樣本中所占比例進行調整，然后重復步驟3)和4)，直至獲得滿意的判別結果,所述分析指標不僅包含金屬元素和非金屬元素的譜線強度，還包括分子光譜信號，所述內標元素應該保證在各種茶葉中的含量相同或相近，選用茶葉中的基本元素C，H，O和N；

5)實際樣品的測試與鑒別：應用激光誘導擊穿光譜測量裝置測量待測茶葉樣品的LIBS光譜信號，對茶葉的發射光譜進行判別分析，并獲取數據特征，然后調用建立好的分類模型，與已建立的數據庫內各元素的LIBS光譜數據模型進行對比，確定待鑒別茶葉的種類。

2.根據權利要求1所述的一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法，其特征在于：步驟1)所述利用干燥設備對茶葉樣本進行干燥時，溫度控制在40～100℃，干燥時間控制在0.5～5小時。

3.根據權利要求1所述的一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法，其特征在于：步驟1)所述采用壓片機制備片狀茶葉樣本時，施加壓強控制在10～40Mpa，持續時間為0.1～5分鐘。

4.根據權利要求1所述的一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法，其特征在于：步驟2)所述的探測器包括增強型電荷耦合器件(ICCD)，光電倍增管，光電二極管，探測器采集的光譜波段為紫外至可見光波段。

5.根據權利要求1所述的一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法，其特征在于：步驟2)所述的n組LIBS光譜數據，其中n≥20。

6.根據權利要求1所述的一種基于激光誘導擊穿光譜技術的茶葉分類鑒別方法，其特征在于：步驟3)所述的判別方法包括距離判別法，Bayes判別法和Fisher判別法，所述的篩選方式為步進方式。