一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114295580A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111639810.8(22)申请日2021.12.29(71)申请人四川启睿克科技有限公司地址610000四川省成都市中国（四川）自由贸易试验区成都高新区天府四街199号1栋33层(72)发明人刘浩闫晓剑贾利红张国宏(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人吴中伟(51)Int.Cl.G01N21/359(2014.01)G06F17/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法(57)摘要本发明涉及近红外光谱分析技术，其公开了一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，解决目前花椒检验与分级技术中存在操作复杂，破坏样品，无法快速测定的问题。该方法包括以下步骤：S1、采集花椒样品光谱数据并进行二阶求导；S2、根据花椒样品二阶求导光谱图计算花椒光谱数据中各个波长点的贡献权重系数；S3、根据花椒样品光谱数据中各个波长点的贡献权重系数以及光强值计算光谱均值；S4、根据花椒样品光谱均值与其反射率的对应关系，通过花椒样品的光谱均值计算出样品反射率；S5、根据花椒样品的反射率判别其品质。CN114295580ACN114295580A权利要求书1/1页1.一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集花椒样品光谱数据并进行二阶求导；S2、根据花椒样品二阶求导光谱图计算花椒光谱数据中各个波长点的贡献权重系数；S3、根据花椒样品光谱数据中各个波长点的贡献权重系数以及光强值计算光谱均值；S4、根据花椒样品光谱均值与其反射率的对应关系，通过花椒样品的光谱均值计算出样品反射率；S5、根据花椒样品的反射率判别其品质。2.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，步骤S1中，采用波长均分式便携近红外光谱仪对花椒样品光谱数据进行采集，其波长范围为1350nm～1850nm,分辨率为10nm，包含51个波长点，每个花椒样品的实际光谱数据表示为51个波长点上光强值的矩阵集合。3.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，步骤S1中，所述对花椒样品光谱数据进行二阶求导的方式为：采用Savitzky‑Golay求导，半窗宽设置为5，多项式最高阶设置为5，求导阶数设置为2阶。4.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，步骤S2中，所述根据花椒样品二阶求导光谱图计算花椒光谱数据中各个波长点的权重系数，具体包括：通过二阶求导光谱图选用二阶导数最大值与二阶导数最小值的差值做为基准值，对各个波长点的二阶导数值做比值运算，该比值即为各个波长点的贡献权重系数。5.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，步骤S3中，所述根据花椒样品光谱数据中各个波长点的贡献权重系数以及光强值计算光谱均值，具体包括：将花椒样品光谱数据各个波长点的光强值与对应的贡献权重系数进行乘积运算即可获得各个波长点的具体贡献值，将全部贡献值进行均值计算即可获得光谱均值。6.如权利要求1所述的一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，步骤S4中，所述花椒样品光谱均值与其反射率的对应关系为：花椒样品光谱均值与其反射率呈线性正相关；结合近红外光照照度、光腔衰减率、光谱传感器接收的照度值即可计算花椒样品光谱均值与其反射率的对应关系。7.如权利要求1‑6任意一项所述的一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法，其特征在于，步骤S5中，所述通过花椒样品的反射率判别其品质，具体包括：设定花椒样品的不同品质等级对应的反射率阈值，将花椒样品的反射率与不同品质对应的反射率阈值进行比较，从而确定花椒样品的品质等级。2CN114295580A说明书1/4页一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法技术领域[0001]本发明涉及近红外光谱分析技术，具体涉及一种基于近红外光谱快速判别花椒品质的方法。背景技术[0002]花椒是我国重要的经济作物之一，其总面积、总产量均居世界之首。现代天然产物化学和药理学研究表明花椒中的这些生物活性成分具有抗氧化、抗肿瘤、消炎及抑菌防腐的功能。由于地理环境、气候差异、土壤、品种等不同，造成花椒品质有所差异。[0003]目前，对于花椒品质的检测与分级，主要采用气相—质谱联用法、高效液相色谱法和中红外光谱法等，但这些方法都以实验室应用为主，并且气相‑质谱联用法和高效液相色谱法的检测成本都比较昂贵，样品处理繁琐，对实验操作要求很高，无法快速测定，给花椒检测和分级带来了极大的困难。[0004]因此实现一种简单、快