[發明專利]一種植物籽粒中含水率和含油率的測試方法及其應用

在審

• 申請號: 202011387318.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112834546A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 楊培強;張英力;盧丙
• 申請（專利權）人: 上海紐邁電子科技有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G06N3/08;G16C20/20;G16C20/70
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 趙瑞鵬

1.一種植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)選取若干植物籽粒作為定標樣品，分別測試定標樣品的含水率和含油率；

2)獲取定標樣品的核磁弛豫數據；

3)根據步驟1)獲得的定標樣品的含水率和含油率，以及步驟2)獲得的核磁弛豫數據采用ELM算法建立植物籽粒的含水率和含油率的核磁共振回歸分析模型；

4)獲得待測植物籽粒的核磁弛豫數據，通過步驟3)的核磁共振回歸分析模型獲得待測植物籽粒的含水率和含油率。

2.根據權利要求1所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟3)中，所述核磁共振回歸分析模型的建立包括如下步驟：

a)將步驟2)獲取的每一個定標樣品的核磁弛豫數據設為A，定標樣品的個數設為N，獲得數據矩陣A*N，根據步驟1)獲得的定標樣品的含水率和含油率獲得目標矩陣2*N；

b)對步驟2)獲取的定標樣品的核磁弛豫數據進行去噪處理；

c)根據步驟1)獲得的定標樣品的含水率和含油率，以及步驟b)獲得的經過去噪處理的核磁弛豫數據采用ELM算法建立植物籽粒的含水率和含油率的核磁共振回歸分析模型。

3.根據權利要求1或2所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟c)中，采用ELM算法建立植物籽粒的含水率和含油率的核磁共振回歸分析模型包括如下步驟：

ⅰ)確定ELM算法隱含層神經元的個數，隨機設定輸入層與隱含層的連接權值w和隱含層神經元的閾值b；

ⅱ)選擇一個隱含層神經元的激活函數，計算每個定標樣品的隱含層輸出，得到隱含層輸出矩陣H；

ⅲ)計算ELM模型的輸出層權值即得核磁共振回歸分析模型。

4.根據權利要求1-3任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟ⅲ)中，所述ELM模型的輸出層權值為：其中H⁺是隱含層輸出矩陣H的Moore-penrose廣義逆矩陣，是輸出層權值，T為植物籽粒的含水率和含油率的目標結果值。

5.根據權利要求1-3任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟ⅱ)中，所述隱含層輸出矩陣H為：Hβ＝T，其中β為輸出權重，T為植物籽粒的含水率和含油率的目標結果值。

6.根據權利要求1-5任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟ⅱ)中，所述激活函數g(x)為：g(x)＝g(W_i*X_i+b_i)；其中，W_i為第i個隱含層神經元的輸入權重，X_i表示輸入向量，b_i為第i個隱含層神經元的偏置。

7.根據權利要求1-6任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟2)中采用核磁共振技術T1-T2序列測試定標樣品，獲取定標樣品的核磁弛豫數據；

所述T1-T2序列參數：

重復采樣等待時間TW：50ms-3000ms，射頻延遲RFD：0.002ms-0.5ms，模擬增益RG1：10-20，數字增益DRG1：1-3，重復采樣次數NS：4-1024，回波個數1為20-2000，回波個數2為50-18000；90℃脈沖翻轉次數NTI：10-100；半回波間隔為0.05ms-2ms，前置放大增益PRG：0-3；時間延遲1為0.002ms-0.5ms。

8.根據權利要求1-7任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，步驟1)中，所述定標樣品的質量為1g-50g，所述定標樣品的數目不少于20個；

步驟4)中，還包括對獲得的待測植物籽粒的核磁弛豫數據進行去噪的步驟。

9.根據權利要求1-8任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法，其特征在于，所述植物籽粒為玉米籽粒。

10.一種權利要求1-9任一項所述的植物籽粒中含水率和含油率的測試方法在植物籽粒含水率和含油率測試中的應用。