[发明专利]一种基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统及方法

权利要求书

1.一种基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统，其特征在于，所述基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统包括：

模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过模型构建程序进行斑斓品质评价模型的构建；

模型训练模块，与中央控制模块连接，用于通过模型训练程序根据获取的所述红外光谱检测数据集对所述斑斓品质评价模型进行训练；

模型评估模块，与中央控制模块连接，用于通过模型评估程序对训练后的所述斑斓品质评价模型进行评估；

品质评价模块，与中央控制模块连接，用于通过品质评价程序根据评估后的所述斑斓品质评价模型对所述待测斑斓的品质进行评价；

所述斑斓品质评价模型，包括热量指数模型、湿度指数模型和综合气候品质指数模型；

其中，所述热量指数模型为：

其中，t为斑斓萌发日至采收日斑斓所处区域的平均气温实测值，单位℃；t_l为茶树正常生长的下限气温，单位℃；t_h为斑斓正常生长的上限气温，单位℃；t₀为斑斓正常生长的最适宜气温，单位℃；模型参数c＝(t_h-t₀)×(t₀-t_l)；

所述湿度指数模型为：

其中，RH为斑斓萌发日至采收日斑斓所处区域的相对湿度实测值，RH₀为斑斓最适生长的相对湿度下限值，模型参数d；

所述综合气候品质指数模型为：

A＝a×T_I+b×RHI。

2.如权利要求1所述基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统，其特征在于，所述基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统还包括：

红外光谱检测模块，与中央控制模块连接，用于通过红外光谱仪对待测斑斓进行红外光谱检测，并获取红外光谱检测数据集；

特征提取模块，与中央控制模块连接，用于通过特征提取程序对获取的红外光谱检测数据进行特征提取，获得待测斑斓的特征光谱；

品质参数确定模块，与中央控制模块连接，用于通过品质参数确定程序根据待测斑斓的特征光谱，确定所述待测斑斓的多种预设品质参数的含量；

中央控制模块，与红外光谱检测模块、特征提取模块、品质参数确定模块、模型构建模块、模型训练模块、模型评估模块、品质评价模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统各个模块的正常运行；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过数据存储装置存储获取的红外光谱检测数据、待测斑斓的特征光谱、待测斑斓的多种预设品质参数的含量、斑斓品质评价模型、模型训练结果、模型评估结果以及品质评价信息；

更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的红外光谱检测数据、待测斑斓的特征光谱、待测斑斓的多种预设品质参数的含量、斑斓品质评价模型、模型训练结果、模型评估结果以及品质评价信息的实时数据进行更新显示。

3.如权利要求1所述基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统，其特征在于，特征提取模块中，所述通过特征提取程序对获取的红外光谱检测数据进行特征提取，获得待测斑斓的特征光谱，包括：

(1)获取红外光谱检测数据；

(2)将所述红外光谱检测数据导入Unscrambler9.7中，利用移动平均线和多项式卷积平滑法对所述红外光谱数据进行消噪预处理；

(3)将消噪预处理后的所述红外光谱检测数据进行偏最小二乘法分析，根据分析结果进行特征提取，获得待测斑斓的特征光谱。

4.如权利要求3所述基于红外光谱检测的斑斓品质评价系统，其特征在于，所述红外光谱检测数据预处理，还包括多元散射校正，标准正态变量变换，矢量归一化和微分预处理，并获得校正光谱数据；

所述多元散射校正包括：

将红外平均光谱作为红外标准光谱用和待处理红外光谱进行一元线性回归，得到系数；使用系数进行反运算对每个红外光谱检测数据的多元散射校正；

所述矢量归一化处理包括：

其中，X_ij表示第i个样本在波数j下的吸光度；表示第i个样本的吸光度平均值；m表示波数点的个数；表示矢量归一化之后的第i个样本在波数j下的吸光度。