[發明專利]近紅外光譜特征波長選擇方法、裝置、設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202210474552.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114942233A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 陳爭光;萬巖;許楠;王雪;楊冬風
• 申請（專利權）人: 黑龍江八一農墾大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 李斌

1.一種近紅外光譜特征波長選擇方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取近紅外光譜數據中待選擇的各波長點變量；

根據各波長點變量與響應變量之間的相關性度量信息，從各波長點變量中選擇與所述響應變量的相關性大于第一預設閾值的第一波長點；

根據各第一波長點之間的相關性度量信息，從各第一波長點中選擇與其他第一波長點的相關性小于第二預設閾值的第二波長點，完成近紅外光譜特征波長的選擇。

2.根據權利要求1所述的一種近紅外光譜特征波長選擇方法，其特征在于，所述根據各波長點變量與響應變量之間的相關性度量信息，從各波長點變量中選擇與所述響應變量的相關性大于第一預設閾值的第一波長點，包括：

根據預設相關性度量指標計算公式，計算近紅外光譜矩陣X_n×p的各列向量與響應變量Y_n×1的相關性，確定各波長點變量與響應變量之間的相關性度量指標ρ_j(j＝1，2，...，p)，其中n為待進行紅外光譜分析目標的樣本數量，p為每個樣本對應的波長點變量的數量；

根據第一預設閾值t₁，確定ρ_j中大于t₁的元素對應的矩陣Z，即第一波長點對應的近紅外光譜矩陣為：

Z_n×m＝{Z_j是X的第j列|ρ_j＞t}，m＜p。

3.根據權利要求2所述的一種近紅外光譜特征波長選擇方法，其特征在于，所述根據各第一波長點之間的相關性度量信息，從各第一波長點中選擇與其他第一波長點的相關性小于第二預設閾值的第二波長點，包括：

根據所述預設相關性度量指標計算公式，計算矩陣Z_n×m的各列向量之間的相關性方陣R_m×m，其中R_m×m中的元素值r_if＝r_fi，r_ii＝1，(i，f＝1，2，...，m)；

計算方陣R_m×m各列的均值和標準差，分別得到均值向量μ和標準差向量σ，其中均值向量μ中的元素值μ_i為方陣R_m×m中各列元素的平均值，標準差向量σ中的元素值σ_i為方陣R_m×m中各列元素的標準差；

根據第二預設閾值，確定Z_n×m中小于第二預設閾值的元素對應的矩陣S，即第二波長點對應的近紅外光譜矩陣為：

S_n×k＝{s_i是Z_n×m的第i列|μ_i＜t_μand σ_i＜t_σ，i＝1，2，…，m}，k＜m，其中第二預設閾值包括t_μ和t_σ。

4.根據權利要求2或3所述的一種近紅外光譜特征波長選擇方法，其特征在于，所述預設相關性度量指標計算公式為：

其中A和B為兩個長度為N的向量，μ_A為向量A的均值，σ_A為向量A的標準差，μ_B為向量B的均值，σ_B為向量B的標準差；

或者，所述預設相關性度量指標計算公式為：

其中，A和B為兩個長度為n的向量，A_i為向量A的第i個元素值，B_i為向量B的第i個元素值。

5.根據權利要求1所述的一種近紅外光譜特征波長選擇方法，其特征在于，所述獲取近紅外光譜數據中待選擇的各波長點變量，包括：

獲取待進行紅外光譜分析目標的原始近紅外光譜數據；

對所述原始近紅外光譜數據進行預處理，使原始近紅外光譜數據中的重疊峰凸顯出來，得到預處理后的近紅外光譜數據；

根據預處理后的近紅外光譜數據，按照預設采樣間隔獲取待選擇的各波長點變量。