[发明专利]一种近红外光谱设备的稳定性判别方法

权利要求书

1.一种近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：包括标样光谱稳定性模型构建过程以及实测光谱稳定性判别过程；其中，

标样光谱稳定性模型构建过程包括以下步骤：

(1)选取m个建模样本作为建模集，构建建模样本光谱矩阵A_trian：

其中，n为每个建模样本中的光谱数据的个数；

(2)对建模样本光谱矩阵A_trian进行预处理，构建预处理后的建模样本光谱矩阵X_trian：

(3)采用主成分分析法对预处理后的建模样本光谱矩阵X_trian进行降维空间映射，生成降维后的建模样本主成分得分矩阵Y_trian：

其中，W为载荷矩阵；p为主成分个数，且pn；Y_i为第i个建模样本的得分向量；

(4)计算每个建模样本的得分向量Y_i到m个建模样本中心的距离d_i：

其中，M为建模样本主成分得分矩阵Y_trian的协方差矩阵，为Y_trian的平均值向量；

(5)计算每个建模样本的分散性：

其中，μ为d_i的平均值；

实测光谱稳定性判别过程包括以下步骤：

(6)近红外光谱设备在实际应用过程中，首先利用近红外光谱设备对标样材料进行光谱扫描，并采集k个实测样本，构建实测样本光谱矩阵B：

(7)对实测样本光谱矩阵B进行预处理，构建预处理后的实测样本光谱矩阵C：

(8)计算出降维后的实测样本主成分得分矩阵S_score：

(9)计算实测样本主成分得分矩阵S_score与标样光谱稳定性模型的主成分空间距离e_j：

(10)计算每个实测样本的稳定距离：

其中，μ_score为e_j的平均值；

(11)根据每个实测样本的稳定距离E_j的大小判断所述近红外光谱设备的稳定性。

2.根据权利要求1所述的近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：所述m个建模样本是近红外光谱设备运行在稳定状态下扫描标样材料时采集到的光谱数据。

3.根据权利要求2所述的近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：在实验室的室内空气湿度为20-60％，温度范围为18-24℃的条件下，当近红外光谱设备开机3小时时，利用近红外光谱设备自带的软件进行硬件参数检测并通过后，认为所述近红外光谱设备已运行在稳定状态。

4.根据权利要求2所述的近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：所述标样材料为三聚氰胺或者陶瓷。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：所述n为每一个样本中的光谱数据的个数；所述m个建模样本的光谱数据以及k个实测样本的光谱数据的谱段均在1100nm-2450nm之间。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：在所述步骤(2)、(7)中，采用一阶导数结合Karl NORRIS倒数滤波平滑算法对建模样本光谱矩阵A_trian和实测样本光谱矩阵B进行预处理。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的近红外光谱设备的稳定性判别方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，按照累计贡献率大于90％确定主成分个数p，计算出载荷矩阵W。