[發明專利]一種基于光譜形態轉移的近紅外單籽粒作物成分檢測方法

有效

• 申請號: 201810436495.0
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108613943B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 吳躍進;徐琢頻;范爽;王琦;劉斌美;劉晶
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/359
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種基于光譜形態轉移的近紅外單籽粒作物成分檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

A：作物粗加工狀態和/或粉末狀態下近紅外成分分析模型的構建：

(1)、校正集樣品收集、光譜采集：收集若干份待測成分含量有差異的單籽粒作物粗加工狀態下的樣品，采集樣品的近紅外光譜；收集單籽粒作物粉末狀態下樣品或多個單籽粒作物粉末狀態下的樣品，采集相應樣品的近紅外光譜，以單籽粒作物粗加工狀態樣品的光譜、單籽粒作物粉末狀態樣品的光譜以及多個單籽粒作物混合加工后的粉末狀態樣品的光譜中的一種樣品狀態的光譜或一種樣品狀態以上的光譜集合作為校正集；

(2)、校正集光譜預處理：對校正集光譜進行預處理，增大信噪比，消除干擾，獲得預處理后的校正集光譜矩陣，所述校正集光譜矩陣中的每行代表一個樣品光譜，不同的行代表不同樣品的光譜；

(3)、校正集樣品待測成分參比值的獲取：使用參比方法測定建立校正集光譜所對應的各樣品中待測成分含量，即參比值，建立參比值矩陣；

(4)、構建作物成分的近紅外定量分析模型：將校正集光譜矩陣的信息與參比值矩陣的信息通過化學計量學方法進行回歸關聯分析，構建作物粗加工狀態和/或粉末狀態成分的近紅外定量分析模型；

B：標準樣品的選擇和光譜處理：

(1)、標準集樣品收集、光譜采集：選擇若干份與A中相同品種的單籽粒作物自然狀態下的樣品，采集樣品的光譜，記為標準集自然狀態樣品光譜，之后將自然狀態下的樣品處理為粗加工狀態或粉末狀態，再次采集光譜，采集的光譜相應的記為標準集粗加工狀態樣品光譜或標準集粉末狀態樣品光譜；

(2)、標準集的光譜預處理：將上述獲得的標準集光譜進行預處理，獲得預處理后的標準集自然狀態樣品光譜矩陣和預處理后的標準集粗加工狀態樣品光譜矩陣或標準集粉末狀態樣品光譜矩陣，其中，標準集自然狀態樣品光譜矩陣記為X₂，標準集粗加工狀態樣品光譜矩陣或標準集粉末狀態樣品光譜矩陣記為X₁；

C：待測單籽粒作物成分的預測：

(1)、測試集的光譜采集：當對待測的單籽粒作物自然狀態下的樣品進行預測時，采集這些樣品的近紅外光譜，并將這些樣品的近紅外光譜集合作為測試集；

(2)、測試集光譜預處理：對測試集的光譜進行預處理，獲得測試集光譜矩陣，記為X_test；

(3)、測試集光譜的光譜形態轉移：采用光譜空間轉換算法，以光譜矩陣X₁、光譜矩陣X₂為標準，將光譜矩陣X_test轉移為和其粗加工狀態或粉末狀態一致的光譜形態，轉移后的矩陣記為X_trans；

(4)、預測：使用步驟A建立的成分分析模型，對轉移后的測試集光譜矩陣X_trans中的光譜進行預測，所預測的結果即為單籽粒作物成分的待測值。