[發(fā)明專利]從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法

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• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN114018899A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 哈斯烏力吉;方國強;李楠;陳志俊;韓斯琴高娃;沙軒宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權代理有限公司 23213
• 代理人: 張利明

一種從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法，屬于酒類商品鑒別技術領域。本發(fā)明針對不同酒類商品的拉曼光譜差異細微，很難通過識別光譜之間差異的方法進行酒類鑒別的問題。包括：采用降維后光譜數(shù)據(jù)確定SVM分類檢測模型；采用拉曼光譜檢測儀從透光包裝瓶外采集酒類商品的拉曼散射光譜；對拉曼散射光譜利用主成分分析方法進行降維處理獲得降維后待識別光譜；將降維后待識別光譜輸入SVM分類檢測模型，獲得以分類標簽表示的分類區(qū)域；將所述分類區(qū)域與待鑒別酒類商品的已知分類區(qū)域進行比較，若分類區(qū)域相同，則鑒別結果為真酒；否則為假酒。本發(fā)明用于酒類商品的無損鑒別。

技術領域

本發(fā)明涉及從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法，屬于酒類商品鑒別技術領域。

背景技術

酒類商品包含各種類型的白酒、葡萄酒、啤酒、黃酒及洋酒。酒作為商品，根據(jù)其品牌及年份的不同，具有較大的售價區(qū)間：一瓶酒的售價從數(shù)十元到數(shù)千元不等；因此一些不法分子用包裝相同的普通酒來冒充高檔酒銷售，進而謀取高額利潤。由于假酒的外形包裝與真酒完全相同，因此經(jīng)銷商或消費者很難鑒別真?zhèn)?，進而會蒙受經(jīng)濟損失。

目前，鑒別酒類商品真?zhèn)渭捌淠攴莸姆椒ㄖ饕袃煞N：一種是邀請品酒專家通過品嘗酒樣進行人工鑒別；另一種方法是借助大型儀器設備，例如氣相色譜、液相色譜等進行鑒別。雖然上述兩種方法能夠鑒別酒類商品的真?zhèn)渭捌淠攴荩嬖谌缦虏蛔悖旱谝环N方法需打開酒瓶蓋，將酒倒入杯中品嘗鑒別，這對酒的儲存和收藏極其不利；第二種方法不僅需要打開酒瓶蓋，還要對樣品進行過程復雜的預處理，存在檢測成本高及需要專業(yè)人員操作的不足，很難滿足快速、準確、低成本和檢測量大的市場需求。因此研究一種準確、快速、低成本、原透光包裝瓶外鑒別酒類商品真?zhèn)渭捌淠攴莸姆椒ň哂兄匾饬x。

拉曼光譜是一種基于拉曼散射原理的分子光譜。當入射光與分子相互作用產(chǎn)生散射時，大部分光子被彈性散射，只有少數(shù)光子發(fā)生拉曼散射(非彈性散射)，此時，光子與分子之間產(chǎn)生能量轉移，使散射光頻率發(fā)生位移，該位移量攜帶分子結構信息。

目前，雖然有人用拉曼光譜或表面增強拉曼光譜(SERS)技術零散地檢測過酒類商品所含乙醇和各種添加劑含量；或基于拉曼光譜和支持向量機回歸法分別對黃酒品質和古井貢酒年份進行了檢測和鑒別，但由于不同酒類商品的微量成分拉曼光譜差異非常細微，很難識別出光譜之間的差異。

發(fā)明內容

針對不同酒類商品的拉曼光譜差異細微，很難通過識別光譜之間差異的方法進行酒類鑒別的問題，本發(fā)明提供一種從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法。

本發(fā)明的一種從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法，包括真?zhèn)蔚蔫b別：

模型訓練：獲得具有透光包裝瓶的不同品牌酒類商品的常規(guī)拉曼光譜，采用主成分分析方法對常規(guī)拉曼光譜進行降維處理獲得降維后光譜數(shù)據(jù)，采用降維后光譜數(shù)據(jù)對SVM分類模型進行訓練，使降維后光譜數(shù)據(jù)獲得以分類標簽表示的分類區(qū)域，從而確定SVM分類檢測模型；

商品鑒別：采用拉曼光譜檢測儀從透光包裝瓶外采集酒類商品的拉曼散射光譜；對拉曼散射光譜利用主成分分析方法進行降維處理獲得降維后待識別光譜；

將降維后待識別光譜輸入SVM分類檢測模型，獲得以分類標簽表示的分類區(qū)域；

將所述待識別光譜的分類區(qū)域與待鑒別酒類商品的已知分類區(qū)域進行比較，若分類區(qū)域相同，則鑒別結果為真酒；否則為假酒。

根據(jù)本發(fā)明的從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法，入射至酒類商品的激光由二極管激光器產(chǎn)生，波長為785nm，激光功率為180mW，積分時間為5s。

根據(jù)本發(fā)明的從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法，在模型訓練過程中，對每種品牌酒類商品在相同試驗條件下采集70次常規(guī)拉曼光譜。

根據(jù)本發(fā)明的從透光包裝瓶外鑒別酒類商品的方法，所述模型訓練過程中獲得的常規(guī)拉曼光譜包括同一品牌酒類商品不同年份的常規(guī)拉曼光譜。