[發明專利]用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法

在審

• 申請號: 202010039074.1
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111157484A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 樊書祥;黃文倩;李江波;田喜;王慶艷
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/359;G06K9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓世虹

1.一種用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法，其特征在于，包括：

利用標準光源對主機和從機的光譜波長的準確度進行校正，分別利用所述主機和所述從機對校正集進行光譜采集并對光譜進行預處理，獲取主機光譜和從機光譜，所述主機和所述從機采用相同類型的光譜儀，所述校正集包括用于建立模型的水果樣本；

獲取所述校正集的糖度實測值，基于所述校正集的糖度實測值和預設波段范圍內的主機光譜，建立糖度檢測模型；

從所述校正集中選擇預設數量的水果樣本作為標準集，基于所述標準集的預設波段范圍內的所述從機光譜和所述主機光譜，結合分段直接校正算法，得到所述從機光譜到所述主機光譜的轉換關系；

利用所述從機對目標水果進行光譜采集并對光譜進行預處理，基于所述目標水果的從機光譜和所述從機光譜到所述主機光譜的轉換關系，獲取所述目標水果的主機光譜，將所述目標水果的主機光譜帶入所述糖度檢測模型，得到所述目標水果的糖度預測值。

2.根據權利要求1所述的用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法，其特征在于，所述利用標準光源對主機和從機的光譜波長的準確度進行校正，進一步包括：

分別獲取所述主機和所述從機在標準光源下的標準光源光譜，從所述標準光源光譜中，選取若干個光源特征峰波長；

基于所述光源特征峰波長，采用二次多項式擬合算法分別對所述主機和所述從機的波長進行校正。

3.根據權利要求1所述的用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法，其特征在于，所述基于所述標準集的預設波段范圍內的所述從機光譜和所述主機光譜，結合分段直接校正算法，得到所述從機光譜到所述主機光譜的轉換關系，進一步包括：

采用三次樣條插值法將所述標準集的預設波段范圍內的所述從機光譜的波長點數轉換為與所述標準集的預設波段范圍內的所述主機光譜的波長點數相同；

采用分段直接校正算法，得到所述從機光譜到所述主機光譜的轉換關系：

S₁＝S₂B+E

其中，S₁為主機光譜，S₂為從機光譜，B為光譜轉換矩陣，E為殘差矩陣。

4.根據權利要求1所述的用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法，其特征在于，所述分別利用主機和從機對校正集進行光譜采集并對光譜進行預處理，獲取主機光譜和從機光譜，進一步包括：

在所述校正集中水果樣本的赤道部位標記采集點，分別利用主機和從機對標記部位進行多次光譜采集，獲取多條主機光譜信息和從機光譜信息；

對多條主機光譜信息的平均值進行預處理，得到所述主機光譜；對多條從機光譜信息的平均值進行預處理，得到所述從機光譜。

5.根據權利要求4所述的用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法，其特征在于，所述獲取所述校正集的糖度實測值，進一步包括：

從所述校正集中水果樣本的標記部位切取預設厚度的果肉，經過濾擠汁滴于折光儀鏡面，讀取并記錄讀數。

6.根據權利要求1所述的用于水果糖度檢測設備的近紅外光譜模型傳遞方法，其特征在于，所述基于所述校正集的糖度實測值和預設波段范圍內的主機光譜，建立糖度檢測模型，進一步包括：

基于所述校正集的糖度實測值和預設波段范圍內的主機光譜，采用偏最小二乘算法建立糖度檢測模型，所述糖度檢測模型的最佳主因子數由十折交叉驗證法確定。