[发明专利]一种物质含量定量分析方法

权利要求书

1.一种物质含量定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：读取被测物质的光谱；

S200：设置被测物质的光谱矩阵和响应矩阵；

S300：根据所述光谱矩阵和响应矩阵建立数学模型；

S400：求解所述数学模型的方向向量；

S500：重复步骤S200至S400，得到若干个所述方向向量；

S600：根据若干个所述方向向量进行换算，获得预测函数；

所述S100步骤包括如下步骤：

S101：读取一定数量的所述被测物质的光谱数据；

S102：从所述光谱数据中随机选择60％的样本作为训练样本；

S103：将剩下的40％样本作为测试样本；

所述S200步骤包括如下步骤：

S201：设置所述光谱矩阵为X∈n×p是一个n行p列的矩阵，其中所述n表示的是光谱的个数，所述p表示光谱长度；

S202：设置所述响应矩阵为Y∈n×q是一个n行q列的矩阵，其中所述n表示的是光谱的个数，所述q表示复杂混合物是由q种物质混合而成。

所述S300步骤包括如下步骤：

S301：建立所述数学模型为：

s.tw^Tw＝1

σ是一个大于0的常数，符号max表示求最大值、w为方向向量，exp表示求工程常数e为底的幂，符号表示求矩阵中所有元素的平方和；符号s.t则表示的是限制条件，上表T表示求向量的转置；

其中：

符号tr表示求矩阵的迹；

S302：将所述数学模型转换为

S303：将所述S302步骤中的转换结果进行拉格朗日变化：

S304：定义

S305：求解其中λ是特征值。

2.如权利要求1所述的一种物质含量定量分析方法，其特征在于，所述S400步骤包括如下步骤：

S401：重复步骤S304、S305，直至收敛最终得到所述方向向量w。

3.如权利要求2所述的一种物质含量定量分析方法，其特征在于，所述S500步骤包括如下步骤：

S501：更新其中其中i表示迭代的第i次；

S502：重复步骤S201、S202、S301、S302、S303、S304、S305、S401和S501，共N次，所述N的取值范围是0≤N＜p，得到N个所述方向向量w₁，…，w_N。

4.如权利要求3所述的一种物质含量定量分析方法，其特征在于，所述S600步骤包括如下步骤：

S601：建立回归系数为β＝T+Y，

其中，+表示广义逆，T＝XW，W＝[w₁，…，w_N]；

S602：所述预测函数为：R＝(X_testW)T+Y，

其中，X_test表示测试样本。

5.如权利要求1所述的一种物质含量定量分析方法，其特征在于，所述物质含量定量分析仪器为光谱分析仪、气相色谱质谱仪、液相色谱质谱仪或者核磁共振谱仪。

6.如权利要求1所述的一种物质含量定量分析方法，其特征在于，所述被测物质样品为固体、液体或者气体。