[发明专利]基于指数关系和支持向量回归的粮仓重量检测方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于指数关系和支持向量回归的粮仓重量检测方法及装置，本发明通过在粮仓底面上布置两组压力传感器，一组为内圈压力传感器，一组为外圈压力传感器；建立粮仓重量检测模型检测各传感器输出值，依据所建立的检测模型，实现对粮仓重量的检测。本发明所建立的检测模型是基于底面、侧面压强均值分别与内圈压力传感器、外圈压力传感器输出均值之间的指数关系估计和支持向量回归检测模型，因此所建模型具有精度高，对传感器性能要求低、适应性和鲁棒性强、便于远程在线粮仓数量检测和粮仓状态监测等特点，本发明的检测方法适应于多种粮仓结构类型的储粮数量检测，具有巨大的应用价值，为保障国家粮食数量安全提供了新的技术手段。

主权项

1.基于指数关系和支持向量回归的粮仓重量检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：1)在粮仓底面上布置两组压力传感器，一组为内圈传感器，一组为外圈传感器，外圈传感器靠近侧面墙间隔布置，内圈传感器距离侧面墙设定距离且间隔布置；2)依据步骤1)中传感器的布置方式，建立基于指数关系估计和支持向量回归的粮仓重量检测模型为：其中A_B为粮堆底面面积，C_B为底面周长，Q_BM＝(ψ(1),ψ(2),ψ(3))，为内圈传感器输出均值，为外圈传感器输出均值，K_P、K_B和K_F为参数，β_j,b为通过支持向量机训练所获得的参数，β_j≠0，为相应的支持向量点，l为支持向量的个数j＝1,...,l；3)检测步骤1)中各传感器的输出值，依据步骤2)中的检测模型计算被检测粮仓重量的估计值所述步骤2)所建检测模型中各参数的标定如下：A.在多于6个粮仓中布置压力传感器，进粮至满仓，待压力传感器输出值稳定后，采集各仓的压力传感器输出值，根据内外圈压力传感器检测值计算出相应内外圈均值和以及相应项序列形成样本集其中为第k次检测的粮仓底面面积，K为样本数，并将取值以及的各项值分别规范到[‑1,1]；B.将样本集S分为两个部分，优化与支持向量机建模样本集SM和测试样本ST；C.任意选定一组参数KP、KB和KF，利用支持向量机建模样本SM和支持向量机训练算法建立相应的支持向量机模型；D.采用百分比误差模型计算KP、KB和KF约束条件：KP＞0KB＞0KF＞0其中，为样本点i的粮堆重量预测值。