[发明专利]基于信息熵分析物质质量的方法及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种基于信息熵分析物质质量的方法，包括：获取标准样品的气相离子迁移谱图，在标准样品的气相离子迁移谱图中选取表征挥发性物质的第一图谱，其中，第一图谱包括多个指纹区域；获取各指纹区域的信息熵；获取待检测样品的气相离子迁移谱图，在待检测样品的气相离子迁移谱图中选取表征挥发性物质的第二图谱，获取第二图谱中的各目标区域的信息熵，目标区域与指纹区域一一对应；分别比较各指纹区域的信息熵和各目标区域的信息熵，以分析待检测样品的质量。该方法能够在一定程度上避免主观因素的带来的误差，实现对待测样品质量的快速分析。本发明还公开了一种计算机可读存储介质。

技术领域

本发明涉及气相色谱离子迁移谱技术应用领域，特别涉及一种基于信息熵分析物质质量的方法及计算机可读存储介质。

背景技术

烟用香精香料中含有大量的挥发性成分，能改善卷烟吸味品质，并赋予卷烟特征香气，香精香料的质量稳定性直接影响卷烟产品的质量稳定性。现阶段，香精香料的质量主要通过理化指标、感官指标等进行判断，但这些指标的检测过程繁琐，且受人为影响因素较大。

气相色谱-离子迁移谱(Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometer，GC-IMS)技术结合了强分辨力的气相色谱技术和高灵敏度的离子迁移谱技术。该技术极大增强了气相色谱的检测灵敏度，同时提高离子迁移谱的分辨率和线性响应范围，因此在食品、烟草、军事、化工等方面得到了广泛的应用。诸如，专利公开号为CN109655530A的一篇中国专利正是利用气相离子迁移谱图(即GC-IMS图谱)来鉴别香精香料质量差异，但是该方法采用人工选择香精香料的特征区域进行分析，在检测过程中需要人工选择特征峰，选取结果在一定程度上依赖于检测人员的经验水平，导致影响检测结果的准确性。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术在烟用香精香料的质量检测中，因人工选择特征峰，分析结果受操作人员经验水平限制而可能导致检测结果不准确的问题。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种基于信息熵分析物质质量的方法，能够在一定程度上避免主观因素的带来的误差，实现对待测样品质量的快速分析。具体地，该方法包括：

获取标准样品的气相离子迁移谱图，在标准样品的气相离子迁移谱图中选取表征挥发性物质的第一图谱，其中，第一图谱包括多个指纹区域；

获取各指纹区域的信息熵；

获取待检测样品的气相离子迁移谱图，在待检测样品的气相离子迁移谱图中选取表征挥发性物质的第二图谱，获取第二图谱中的各目标区域的信息熵，目标区域与指纹区域一一对应；

分别比较各指纹区域的信息熵和各目标区域的信息熵，以分析待检测样品的质量。

本发明采用首先得到标准样品的GC-IMS图谱的指纹区域和待检测样品GC-IMS图谱中的目标区域，再分别计算标准样品、待测样品的在各个区域的信息熵，通过比较信息熵判断待测样品与标准样品的一致性及差异性。该方法可以自动快速寻找标准样品的指纹区域，并判断标准样品与待测样品在各个指纹区域的差异，以挥发性成分为分析对象，可以实现对待检测物质质量的快速分析。

作为本发明的一个具体实施方式，获取第一图谱中的各指纹区域的信息熵包括：

将第一图谱转换为二值化图像；

在二值化图像中，获取每个指纹区域的边缘点集；

针对每一个指纹区域，根据指纹区域的边缘点集，基于第一图谱获取指纹区域对应的数据矩阵；

基于各指纹区域对应的数据矩阵，分别求取各指纹区域的信息熵。

作为本发明的一个具体实施方式，根据指纹区域的边缘点集，基于第一图谱获取指纹区域对应的数据矩阵包括：