[发明专利]一种基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米鉴别方法

权利要求书

1.一种基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，包括步骤：

1)制备实验样本，分别取等量的转基因与非转基因的玉米籽粒，碾磨成粉并压片，制得数量相等的转基因与非转基因的实验样本，用不同的整数值标记两类样本，记为Y；

2)利用激光诱导击穿光谱仪，获得实验样本不同位置的光谱信号，获取的光谱数据记为X；

3)对所获取的光谱信号进行预处理，经过预处理的数据记为X’；

4)针对所述的实验样本，用经过预处理的数据X’进行主成分分析；

5)以经过预处理的数据X’作为输入，以类别标签Y作为输出建立偏最小二乘法模型，用模型中的回归系数进行特征波长选择；

6)通过k-means方法建立建模集和预测集；分别基于全谱和选择的特征波长，建立PLS-DA，SIMCA和ELM判别分析模型。

2.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，所述步骤2)中所用激光诱导击穿光谱仪的参数采用响应面法进行优化，得到的最优参数为：激光能量为60mJ；激光波长为532nm；延时时间为1.5us；积分时间为10us。

3.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，所述步骤2)中样本信号采集时，每个样本采集16个点，每个点累积5次。

4.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，所述步骤3)采用小波变换方法进行降噪处理，采用面积归一化进行数据归一化处理以减少数据点的波动。

5.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，所述步骤5)中特征波长选择时先选择回归系数大于15且谱线明显的波长，再根据数据库中对选择的波长进行匹配，保留可以匹配的波长作为特征波长，最后得到30个特征波长，主要对应于元素C,Mg,Si,Al,Ti,Ca,Fe,H,K,O。

6.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，所述步骤6)中采用留一交互验证防止PLS-DA模型的过拟合。

7.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的转基因玉米快速鉴别方法，其特征在于，所述步骤6)中的SIMCA判别分析模型是使用模型的主成分得分来推断任一输入所对应的类别；

R_max＝max(R_k)+0.5S_r

R_min＝min(R_k)-0.5S_r

式中max(R_k)和min(R_k)分别为第K类样本的最大和最小得分值S_r为主成分得分的标准偏差；当未知样本的主成分得分在R_min到R_max之间，就被判定为第K类。