[发明专利]一种抛光粮食的快速无损鉴别方法

权利要求书

1.一种抛光粮食的快速无损鉴别方法，其特征在于，所述方法 包括以下步骤：

(1)用已知的抛光粮食和未抛光粮食为样品，构建样本总组数 为n的训练集；所述训练集中，n≥50，抛光样品与未抛光样品的组数 之比为1～3.5:1；

(2)采集所述训练集中每组样品在8900cm^-1～12000cm^-1波长范围 内的近红外吸收光谱，每组样品的近红外吸收光谱以1cm^-1～3cm^-1为间 隔包括m个光谱数据；

(3)以所述训练集中全部样品的近红外吸收光谱数据构建n×m 阶矩阵，对所述训练集中的抛光样品和未抛光样品分别赋予不同的数 值，依据所述数值用回归算法提取所述矩阵的若干组特征向量并获得 与所述特征向量一一对应的特征值，以特征值最高的两组特征向量作 为第1特征向量和第2特征向量；

(4)依据训练集中每组样品的近红外吸收光谱数据，求出分别 与所述第1特征向量和第2特征向量对应的权重值，作为各训练集样品 的得分值1和得分值2，并以其分别为横、纵坐标，绘制训练集样品的 二维得分散点图；在该图上标记一条抛光样品与未抛光样品的分界 线，所述分界线两侧分别为抛光区域和未抛光区域；

(5)用与步骤(2)相同的方法采集待测样品的近红外吸收光谱 数据，据此数据求出分别与所述第1特征向量和第2特征向量对应的权 重值，作为待测样品的得分值1和得分值2；

(6)以待测样品的得分值1和得分值2分别为横、纵坐标，在所 述二维得分散点图中绘出对应的待测点，根据所述待测点所在的区 域，鉴别待测样品是否为抛光粮食。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每组样品的取样方 法为：取相同品种、产地以及采收时间的粮食不少于3kg，采用堆锥 四分缩分法获得一组样品，每组样品的质量为200±5g。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述粮食为谷 物，优选为大米；

所述矿物油为液体石蜡。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述训 练集中，抛光样品和未抛光样品的数量均不小于40。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述未 抛光样品的矿物油含量为0；所述抛光样品中的矿物油含量为 0.4～0.6％。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的方法，其特征在于，用于采 集所述近红外吸收光谱数据的光谱仪分辨率为1cm^-1～64cm^-1，优选 为4cm^-1～16cm^-1。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(2) 还包括对所述近红外吸收光谱数据进行处理；

所述处理包括平滑、微分、基线校正、数据标准正态化中的一种 或几种；优选为数据标准正态化。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(3) 提取所述特征向量的回归方法选自多元线性回归、主成分回归、偏最 小二乘回归、人工神经网络回归、支持向量机回归；优选为偏最小二 乘回归。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中， 对抛光样品赋值0.1～5，对未抛光样品赋值-5～-0.1；

步骤(4)所述分界线为穿过坐标轴原点且与横坐标正方向呈 135°～170°的直线，抛光区域位于所述分界线的右上方，未抛光区域 位于所述分界线的左下方。

10.一种抛光大米的快速无损检测方法，其特征在于，所述方法 包括以下步骤：

(1)用已知是否为抛光大米的样品构建样本组数为n的训练集； 所述训练集中，n＝80～100，抛光样品和未抛光样品的组数均不小于 40；

(2)采集所述训练集中每组样品在8900cm^-1～12000cm^-1波长范围 内的近红外吸收光谱，每组样品的近红外吸收光谱以2cm^-1为间隔包 括m个光谱数据；对所述光谱数据进行数据标准正态化处理；

(3)以所述训练集中经数据标准正态化处理后的全部样品的近 红外吸收光谱数据构建n×m阶矩阵，对所述训练集中的抛光样品赋 值为1，对未抛光样品赋值为-1，依据所述数值用回归算法提取所述 矩阵的若干组特征向量并获得与所述特征向量一一对应的特征值，以 特征值最高的两组特征向量作为第1特征向量和第2特征向量；

(4)依据训练集中每组样品的近红外吸收光谱数据，求出分别 与所述第1特征向量和第2特征向量对应的权重值，作为各训练集样品 的得分值1和得分值2，并以其分别为横、纵坐标，绘制训练集样品的 二维得分散点图；在该图上标记一条抛光样品与未抛光样品的分界 线，所述分界线为穿过坐标轴原点且与横坐标正方向呈150°角的直 线，所述分界线的右上方为抛光区域、左下方为未抛光区域；

(5)用与步骤(2)相同的方法采集待测样品的近红外吸收光谱 数据，据此数据求出分别与所述第1特征向量和第2特征向量对应的权 重值，作为待测样品的得分值1和得分值2；

(6)以待测样品的得分值1和得分值2分别为横、纵坐标，在所 述二维得分散点图中绘出对应的待测点，根据所述待测点所在的区 域，鉴别待测样品是否为抛光大米。