[發明專利]一種基于高斯過程的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法

在審

• 申請號: 201610058278.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105699320A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 魏高
• 申請（專利權）人: 山西汾西礦業（集團）有限責任公司;浙江大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563;G01N1/28
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于高斯過程的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在 于，包括以下步驟：

1)利用近紅外光譜儀，掃描煤樣得到每個樣本的光譜數據S0，并以 煤樣的硫分值作為標定值Y0；

2)對所述的光譜數據S0進行預處理，得到處理后的光譜S1；

3)確定高斯過程核函數，并根據所述的光譜S1和標定值Y0進行參 數尋優計算，得到相應的高斯過程模型GP；

4)采集未知煤樣的光譜數據，并重復步驟2)中的操作，得到未知煤 樣的光譜S；

5)以光譜S作為所述高斯過程模型GP的輸入，得到所述未知煤樣的 硫分參數。

2.如權利要求1所述的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在 于，所述的預處理包括依次進行的有效波長識別、光譜變換處理和離群點 檢測。

3.如權利要求2所述的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在 于，所述的有效波長識別為提取有效波段范圍在1350nm-2400nm區間的 光譜，所述的光譜變換處理為進行Salvitzky-Golay平滑。

4.如權利要求1所述的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在于， 在步驟3)中，以平方指數協方差函數SE為所述的高斯過程核函數，其表 示為：

SE:k(xi,xj)=δf2exp[-12l2(xi-xj)2]]]>

其中，x_i，x_j為分別表示兩個變量，k為協方差函數，定義了兩個變量 之間的近似度，δ_f和l為高斯內核中的參數。

5.如權利要求1所述的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在 于，在步驟3)中，得到所述的高斯過程模型GP后需對模型進行評價驗 證，評價指標包括校正均方根誤差、留一法交叉驗證均方根誤差或預測均 方根誤差、Pearson相關系數R以及變異系數CV。

6.一種基于高斯過程的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在 于，包括以下步驟：

1)利用近紅外光譜儀，掃描煤樣得到每個樣本的光譜數據S0，并以 煤樣的硫分值作為標定值Y0；

2)對所述的光譜數據S0進行預處理，得到處理后的光譜S1；

3)對所述的光譜S1進行PCA降維處理，得到光譜S2；

4)確定高斯過程核函數，并根據所述的光譜S2和標定值Y0進行參 數尋優計算，得到相應的高斯過程模型GP；

5)采集未知煤樣的光譜數據，并重復步驟2)和步驟3)中的操作， 得到未知煤樣的光譜S；

6)以光譜S作為所述高斯過程模型GP的輸入，得到所述未知煤樣的 硫分參數。

7.如權利要求6所述的近紅外光譜煤硫分快速檢測方法，其特征在 于，進行PCA降維處理時，選用基于貢獻率并限定范圍內的搜索結合 RMSECV來確定最優主成分數。