[发明专利]检测农副产品异常成分的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测农副产品异常成分的方法，特别是涉及一种采用近红外光谱结合非线性迭代偏最小二乘法实现的检测农副产品异常成分的方法及装置。

背景技术

食品安全问题一直是全球关注的焦点。农副产品中掺假物质引发食品的安全事故涉及受害范围广，造成的社会影响和经济损失也非常巨大。所以研发能够检测出农副产品掺假的方法及装置是相关领域的技术人员的目标。

然而传统的方法主要是通过化学反应，这样耗时间且会破坏样本。

发明内容

基于此，有必要提供一种快速、无损检测农副产品异常成分的方法和装置。

一种检测农副产品异常成分的方法，包括：

采集待检测农副产品样本反射或者透射的红外信号；

将所述待检测农副产品样本的红外信号输送到近红外光谱仪，经分光、探测获得所述待检测农副产品样本的近红外光谱数据矩阵；

对所述待检测农副产品样本的近红外光谱数据矩阵使用化学计量学中的非线性迭代偏最小二乘法进行主成分提取；

计算所述待检测农副产品样本的主成分数据矩阵与已知未含异常成分的农副产品样本的主成分数据矩阵的第一马氏距离；

计算所述待检测农副产品样本的主成分数据矩阵与已知含异常成分的农副产品样本的主成分数据矩阵的第二马氏距离；

根据所述第一马氏距离和第二马氏距离判断待检测农副产品是否含有异常成分。

在其中一个实施例中，所述方法还包括将所述近红外光谱的信号经模数转换器转换成数字信号的步骤。

在其中一个实施例中，所述分光的方式为衍射光栅或傅立叶变换。

在其中一个实施例中，对所述待检测农副产品样本的近红外光谱数据矩阵使用非线性迭代偏最小二乘法进行主成分提取的步骤之前还包括：

获取测试现场的温度和湿度；

根据所述测试现场的温度和湿度修正近红外光谱数据矩阵；

其中，所述主成分为待测农副产品中含量最多的6～10种成分。

在其中一个实施例中，根据所述测试现场的温度和湿度修正近红外光谱数据矩阵具体为：根据现场温度与标准温度的差对红外光谱的谱峰位置进行校正，根据现场湿度与标准湿度的差对红外光谱谱峰大小进行线性修正。

根据所述测试现场的温度和湿度修正近红外光谱数据矩阵具体为：根据现场温度与标准温度的差对红外光谱的谱峰位置进行校正，根据现场湿度与标准湿度的差对红外光谱谱峰大小进行线性修正。

一种检测农副产品异常成分的装置，包括：

光纤探头，用于采集待检测农副产品样本反射或者透射的红外信号；

近红外光谱仪，用于将所述待检测农副产品样本的红外信号分光、探测获得所述待检测农副产品样本的近红外光谱数据矩阵；

主机，用于内置化学计量学分析软件，并对所述待检测农副产品样本的近红外光谱数据矩阵使用化学计量学中的非线性迭代偏最小二乘法进行主成分提取；

计算所述待检测农副产品样本的主成分数据矩阵与已知未含异常成分的农副产品样本的主成分数据矩阵的第一马氏距离；

计算所述待检测农副产品样本的主成分数据矩阵与已知含异常成分的农副产品样本的主成分数据矩阵的第二马氏距离；

根据所述第一马氏距离和第二马氏距离判断待检测农副产品是否含有异常成分。

在其中一个实施例中，所述装置还包括用于将所述近红外光谱的信号转换成数字信号的模数转换器。

在其中一个实施例中，所述光纤探头采用低羟基光纤。

在其中一个实施例中，所述近红外光谱仪采用硫化铅和铟镓砷探测器对所述红外信号进行探测。

在其中一个实施例中，所述主机为工作站计算机或移动数据处理终端。

上述检测农副产品成分的方法只需要通过光纤探头采集待检测农副产品样本的反射或透射的红外信号然后通过近红外光谱仪获取所述待检测农副产品样本的近红外光谱，并使用非线性迭代偏最小二乘法提取所述待检测农副产品样本的近红外光谱数据矩阵主成分然后结合马氏距离从而判断所述待检测农副产品样本是否包含异常成分（有毒或掺假物质）。这样不会破坏样本，而且检测速度快。

附图说明

图1为一实施例中检测农副产品异常成分的方法流程图；

图2为采用马氏距离法建立二类判别模型的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。