[發(fā)明專利]基于紅外光譜分析物質(zhì)成分含量的增量式方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710009517.0
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106596450B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙煜輝;單鵬;張洋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 劉美蓮;郭防

本發(fā)明涉及一種基于紅外光譜分析物質(zhì)成分含量的增量式方法，包括以下步驟：根據(jù)源域紅外光譜數(shù)據(jù)和源域物質(zhì)成分含量建立第一回歸模型；獲取目標域標準樣本，建立目標域紅外光譜標準數(shù)據(jù)與源域紅外光譜數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)移模型；根據(jù)所述第一回歸模型和所述轉(zhuǎn)移模型建立第二回歸模型；獲取目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)和目標域物質(zhì)成分含量增量數(shù)據(jù)，利用第二回歸模型對所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)進行篩選，如果滿足要求則保留；直至被保留的數(shù)量達到閾值，利用所述新目標域標準樣本，獲取新轉(zhuǎn)移模型和新第二回歸模型；獲取目標域紅外光譜測試數(shù)據(jù)，根據(jù)所述目標域紅外光譜測試數(shù)據(jù)和所述新第二回歸模型獲取目標域物質(zhì)成分含量。效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外光譜分析領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于紅外光譜分析物質(zhì)成分含量的增量式方法。

背景技術(shù)

通過紅外光譜分析可獲知物質(zhì)成分含量。通過測量紅外光譜，對其進行分析，從而獲知物質(zhì)成分含量，不僅可以定性分析，也可定量分析。但是在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形式不定時到達，當有新的樣本到來時，需要對模型進行實時的更新。然而，傳統(tǒng)的標定遷移方法均以批處理模型建立模型，只能通過結(jié)合新舊數(shù)據(jù)重復建模的方法來更新模型，這種方法往往需要占用大量的時間和存儲空間，不適合實際生產(chǎn)中的應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的重新建模效率低的問題，提出了一種基于紅外光譜分析物質(zhì)成分含量的增量式方法，包括以下步驟：

S1，根據(jù)源域紅外光譜數(shù)據(jù)和與所述源域紅外光譜數(shù)據(jù)對應的源域物質(zhì)成分含量建立第一回歸模型，求取所述第一回歸模型中的參數(shù)；

S2，獲取目標域標準樣本，所述目標域標準樣本包括目標域紅外光譜標準數(shù)據(jù)和目標域物質(zhì)濃度標準數(shù)據(jù)，建立目標域紅外光譜標準數(shù)據(jù)與源域紅外光譜數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)移模型，求取所述轉(zhuǎn)移模型中的參數(shù)；

S3，根據(jù)所述第一回歸模型和所述轉(zhuǎn)移模型建立第二回歸模型；

S4，獲取目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)和目標域物質(zhì)成分含量增量數(shù)據(jù)，利用第二回歸模型對所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)進行篩選，如果滿足要求則保留所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)和與所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)對應的目標域物質(zhì)成分含量增量數(shù)據(jù)；

S5，重復執(zhí)行步驟S4直至被保留的目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)的數(shù)量達到閾值，然后形成新目標域標準樣本，所述新目標域標準樣本包含上述被保留的目標域物質(zhì)成分含量增量數(shù)據(jù)和目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)；將所述新目標域標準樣本設(shè)定為所述目標域標準樣本，利用步驟S2和步驟S3獲取新轉(zhuǎn)移模型和新第二回歸模型；

S6.獲取目標域紅外光譜測試數(shù)據(jù)，根據(jù)所述目標域紅外光譜測試數(shù)據(jù)和所述新第二回歸模型獲取目標域物質(zhì)成分含量。

進一步地，所述利用第二回歸模型對所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)進行篩選的步驟包括：根據(jù)所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)和所述第二回歸模型獲取目標域物質(zhì)成分含量增量預測數(shù)據(jù)，比較所述目標域物質(zhì)成分含量增量數(shù)據(jù)和所述目標域物質(zhì)成分含量增量預測數(shù)據(jù)，如果二者差值大于閾值則滿足要求。

進一步地，所述根據(jù)所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)和所述第二回歸模型獲取目標域物質(zhì)成分含量增量預測數(shù)據(jù)的步驟包括：利用所述目標域標準樣本的均值對所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)坐中心化處理，利用下式依次遞推求取與所述目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)對應的增量光譜特征，其中，i大于等于1且小于等于k，T_{T_incre}為第三光譜特征，k為第三光譜特征的個數(shù)，為第二標準投影數(shù)據(jù)的第i個分量，為中心化處理后的目標域紅外光譜增量數(shù)據(jù)的第i個殘差項，為第二標準載荷數(shù)據(jù)的第i個分狼。；利用下式求取出所述目標域物質(zhì)成分含量增量預測數(shù)據(jù)，其中M為轉(zhuǎn)移模型中的參數(shù)，B為第一回歸模型中的參數(shù)，mean(y_{S_cal})為源域物質(zhì)成分含量的均值，為目標域物質(zhì)成分含量增量預測數(shù)據(jù)。