[发明专利]基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法

说明书

本发明提供了一种基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法，所述鉴定方法包括以下步骤：步骤S1、使用R语言搭建基于shiny框架的web界面；步骤S2、利用Savitzky‑Golay平滑方法计算二阶导数光谱；步骤S3、利用正交信号校正法算法计算并去除与类别标签无关的红外光谱正交分量；步骤S4、使用偏最小二乘方法对去除正交分量的红外光谱数据进行判别分析；步骤S5、通过预测得分完成对预测样本的得分预测，根据判定分类的参数阈值实现待预测的植物油样本的分类判定分析；本发明能够实现基于植物油及其不皂化物红外光谱，从而进行植物油鉴定。

技术领域

本发明涉及植物油鉴定技术领域，特别是基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法。

背景技术

掺假植物油已严重影响了植物油产业有序竞争和健康发展，成为政府和消费者共同关注的热点问题。近年来迅猛发展的红外光谱法与化学计量学结合，提高了光谱信息提取能力，所构建的植物油鉴定模型的特异性及敏感性大幅提高。目前红外光谱结合正交偏最小二乘判别分析进行植物油鉴定采用的软件都是如simca、sas、spss等国外商业付费软件，购买这些软件费用昂贵。计算机软件自主可控已经上升到国家战略，基础软件国产化大势所趋，然而至今未发现应用R语言进行的红外光谱结合面向多分类的正交偏最小二乘判别分析鉴定植物油的国产软件系统相关文献报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够实现基于植物油及其不皂化物红外光谱，从而进行植物油鉴定的基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法。

本发明采用以下方法来实现：基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法，所述鉴定方法包括以下步骤：

步骤S1、使用R语言搭建基于shiny框架的web界面；

步骤S2、利用Savitzky-Golay平滑方法计算二阶导数光谱；

步骤S3、利用正交信号校正法算法计算并去除与类别标签无关的红外光谱正交分量；

步骤S4、使用偏最小二乘方法对去除正交分量的红外光谱数据进行判别分析；

步骤S5、通过预测得分完成对预测样本的得分预测，根据判定分类的参数阈值实现待预测的植物油样本的分类判定分析。

进一步的，所述步骤S2中的Savitzky-Golay平滑方法进一步具体为：首先利用卷积运算生成目标算式，然后运用线性最小二乘法进行低次多项式拟合相邻数据点的连续子集来实现数据平滑；当数据点等距分布时，可以找到最小二乘方程的解析解，从而得到平滑后的估计值。

进一步的，所述步骤S1进一步具体为：使用R语言搭建基于shiny框架的web界面，主要由主页、文件导入、正交偏最小二乘分析及预测得分组成。

进一步的，所述步骤S2进一步具体为：通过文件导入植物油训练样本csv文件，再通过Savitzky-Golay平滑方法实现二阶导数预处理，首先利用卷积运算生成目标算式，然后运用线性最小二乘法进行低次多项式拟合相邻数据点的连续子集来实现数据平滑；当数据点等距分布时，可以找到最小二乘方程的解析解，从而得到平滑后的估计值，实现植物油红外光谱数据的可以消除基线漂移和平缓背景干扰。

本发明的有益效果在于：本发明构建了各种植物油鉴定模型(包括橄榄油、茶油、芝麻油)，通过同时检测植物油及其不皂化物红外光谱，全面获取植物油特征信息，从而进行植物油鉴定，检测成本低、检测时间短，模型的精度高，可用于食用油买卖市场的监管，为食用油的依法监管提供有力的技术支撑。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。