[发明专利]一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法

说明书

本发明公开了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，包括以下步骤：采集加料前烟丝样本的近红外光谱获得第一近红外光谱；采集加料后烟丝样本的近红外光谱获得第二近红外光谱；将第一近红外光谱预处理得到第一光谱矩阵，对第一光谱矩阵进行主成分分析获取主成分因子，根据主成分因子构建第一光谱投影矩阵；将第二近红外光谱预处理得到第二光谱，并将第二光谱向第一光谱投影矩阵投影得到投影残差；利用投影残差判断卷烟的加料均匀性。本发明能够实现对卷烟加料均匀性的简单、快速、高效的检测。

技术领域

本发明涉及近红外光谱分析技术领域，特别涉及一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法。

背景技术

烟叶加料是卷烟生产过程中，在烟叶上喷洒料液的工艺。加料具有提高卷烟质量、改善烟叶物理性能的作用，加料均匀性是影响卷烟质量的重要因素。为了客观评价卷烟加料过程中料液施加的均匀程度，需建立一种快速、实用的卷烟加料均匀性检测方法，以准确、高效的评判卷烟加料过程中料液施加的均匀性。

专利CN102023140B公开了一种NIR技术测定1,2-丙二醇含量方法，具体公开了应用主成分方法(PCA)分析样品光谱数据，经偏最小二乘法(PLS)建模和优化，建立1,2-丙二醇的预测模型，通过预测模型测定卷烟生产工艺中1,2-丙二醇的含量。该检测方法涉及近红外定量分析模型的建立，其步骤较为复杂、检验效率较低。

发明内容

本发明的目的在于解决卷烟加料均匀性检测方法复杂、低效的技术问题。本发明提供了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，可实现对卷烟加料均匀性的快速、准确的检测。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，包括以下步骤：采集加料前烟丝样本的近红外光谱获得第一近红外光谱；采集加料后烟丝样本的近红外光谱获得第二近红外光谱；将第一近红外光谱预处理得到第一光谱矩阵，对第一光谱矩阵进行主成分分析获取主成分因子，根据主成分因子构建第一光谱投影矩阵；将第二近红外光谱预处理得到第二光谱，并将第二光谱向第一光谱投影矩阵投影得到投影残差；利用投影残差判断卷烟的加料均匀性。

本发明基于近红外光谱技术，利用加料前烟丝的近红外光谱构建光谱空间，将加料后烟丝的近红外光谱投影到该空间上，通过光谱投影残差判断卷烟加料的均匀性。该方法无需建立近红外定量分析模型，通过比较加料前后烟丝样品的近红外光谱的差异即可判断加料均匀性，简单、快速、高效。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，利用投影残差判断卷烟的加料均匀性包括以下步骤：

根据x＝||y_ly||₂计算投影残差的二范数，

其中，x表示投影残差的二范数，y_ly表示投影残差；

根据计算加料均匀系数，

其中，CU表示加料均匀系数，n表示采集的加料后烟丝样本的数量，x_i表示第i个加料后烟丝样本的投影残差的二范数，为n个加料后烟丝样本的投影残差二范数的平均值。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，根据加料均匀系数CU数值大小，判断比较加料后烟丝样本的加料均匀性。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，预处理采用标准正态变量变换法。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种基于光谱投影残差的卷烟加料均匀性检测方法，对第一光谱矩阵进行主成分分析获取主成分因子，根据主成分因子构建第一光谱投影矩阵包括以下步骤：