[發明專利]基于支持向量機的奶油色素超標鑒別方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202010829774.0
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112067577A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉軍;劉洋;孫思琪;張美娟
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G06K9/62
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳曉華

1.一種基于支持向量機的奶油色素超標鑒別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，獲取色素超標樣本奶油樣本以及色素未超標的奶油樣本在預設波長范圍內的原始近紅外光譜數據；

步驟二，對所述原始近紅外光譜數據進行預處理；

步驟三，采用SMOTE算法對奶油樣本擴增得到色素超標和色素未超標樣本數量均衡的樣本集；

步驟四，將所述樣本集劃分為訓練集和測試集，采用交叉驗證法對支持向量機進行訓練，直至測試集上的分類的準確度高于預設值，得到最優支持向量機模型；

步驟五，通過最優支持向量機模型對待測奶油樣本中色素是否超標進行鑒別。

2.根據權利要求1所述的基于支持向量機的奶油色素超標鑒別方法，其特征在于，所述預處理過程包括：采用均值中心化算法和標準正態變換算法對所述原始紅外光譜數據進行降噪處理。

3.根據權利要求1所述的基于支持向量機的奶油色素超標鑒別方法，其特征在于，采用簡單交叉驗證法對支持向量機進行訓練。

4.根據權利要求1所述的基于支持向量機的奶油色素超標鑒別方法，其特征在于，步驟1)中的預設波長范圍為8000～14000nm。

5.根據權利要求1所述的基于支持向量機的奶油色素超標鑒別方法，其特征在于，采用F1值來評價模型分類的準確度，F1值的具體計算過程如下：

其中TP、TN、FO和FN分別代表真正例、真反例、假正例以及假反例。

6.一種基于支持向量機的奶油色素超標鑒別裝置，其特征在于，包括：

獲取單元，用于獲取色素超標樣本奶油樣本以及色素未超標的奶油樣本在預設波長范圍內的原始近紅外光譜數據；

預處理單元，用于對所述原始近紅外光譜數據進行預處理；

樣本擴增單元，用于采用SMOTE算法對奶油樣本擴增得到色素超標和色素未超標樣本數量均衡的樣本集；

訓練單元，用于將所述樣本集劃分為訓練集和測試集，采用交叉驗證法對支持向量機進行訓練，直至測試集上的分類的準確度高于預設值，得到最優支持向量機模型；

檢測分析單元，用于通過最優支持向量機模型對待測奶油樣本中色素是否超標進行鑒別。

7.根據權利要求6所述的基于支持向量機的奶油色素超標鑒別裝置，其特征在于，所述預處理單元包括降噪子單元，用于采用均值中心化算法和標準正態變換算法對所述原始紅外光譜數據進行降噪處理。

8.根據權利要求6所述的基于支持向量機的奶油色素超標鑒別裝置，其特征在于，所述訓練單元采用簡單交叉驗證對支持向量機進行訓練。

9.一種基于支持向量機的奶油色素超標鑒別設備，其特征在于，包括處理器、存儲器和存儲在所述存儲器中的計算機且可運行在所述處理器上的計算機程序，所述計算機程序運行時實現如權利要求1至5任一項所述的方法。

10.一種計算機存儲介質，其特征在于，所述計算機存儲介質包括：至少一個指令，在所述指令被執行時實現如權利要求1至5任一項所述的方法。