山东泓盛智能科技有限公司;北华航天工业学院王延仓获国家专利权
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龙图腾网获悉山东泓盛智能科技有限公司;北华航天工业学院申请的专利一种基于光谱透视技术的玉米霉变比率快速检测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115541503B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211116345.4,技术领域涉及:G01N21/25;该发明授权一种基于光谱透视技术的玉米霉变比率快速检测方法是由王延仓;宋天真;张西界设计研发完成,并于2022-09-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于光谱透视技术的玉米霉变比率快速检测方法在说明书摘要公布了:本申请公开了一种基于光谱透视技术的玉米霉变比率快速检测方法,包括以下步骤:采集霉变玉米样本的光谱;对采集的光谱数据进行平滑去噪处理;借助离散小波算法将获取的系列透视曲线进行重采样获得光谱分辨率2nm、4nm、8nm、16nm、32nm、64nm较低透视曲线,并结合相关性分析算法提取相对透视率、绝对透视率及其他透视指标曲线内的敏感特征;基于敏感特征利用偏最小二乘算法构建玉米霉变比率估测模型,并利用评估指标对检测精度进行评价;采用基于TC、TR构建的估测模型,并取二者的估测结果的平均值作为最终诊断结果。
本发明授权一种基于光谱透视技术的玉米霉变比率快速检测方法在权利要求书中公布了:1.一种基于光谱透视技术的玉米霉变比率快速检测方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤一,采集霉变玉米样本的光谱; 步骤二,对步骤一采集的光谱数据进行平滑去噪处理,并利用透视率计算方法获得玉米样本的相对透视率曲线记为TCxi、绝对透视率曲线记为TAxi及透视率占比曲线记为TRxi,用于玉米霉变比率检测的特征参量; 步骤三,借助离散小波算法将步骤二获取的系列透视曲线进行重采样获得光谱分辨率2nm、4nm、8nm、16nm、32nm、64nm较低透视曲线,并结合相关性分析算法提取相对透视率、绝对透视率及其他透视指标曲线内的敏感特征; 步骤四,基于步骤三获取的敏感特征利用偏最小二乘算法构建玉米霉变比率估测模型,并利用评估指标对检测精度进行评价; 步骤五,采用步骤四中基于TC、TR构建的估测模型,并取二者的估测结果的平均值作为最终诊断结果; 所述步骤四中评估指标选用决定系数与均方根误差作为评价指标,其计算公式如下: 公式12; 公式13; 式中,YMi是实测玉米霉变比率,YMPi是基于玉米霉变比率估测模型的预测值,YMA是实测土壤有机质含量的均值; 决定系数用于显示估测结果与实测结果的相关性,相关性越高表示可信性越高;均方根误差用于表示估测结果与实测结果间的偏移量; 所述步骤二具体包括以下步骤: 步骤2.1、光谱的平滑去噪处理 光谱数据的采集采用低通滤波器对光谱进行平滑处理,具体计算公式如下: 设玉米样品的光谱是波长的函数fx,fsx为平滑后的光谱,i为波长,则: 公式2; 所述步骤二具体还包括以下步骤: 步骤2.2、透视计算 黑板对光具有较强的吸收作用,几乎为全吸收,设其反射率为0,透视性为0;白板对光具有较强的反射作用,几乎全反射,设其反射率为1,透视性为0;因此,基于黑板背景采集的玉米样品光谱为反射R与体散射S之和;基于白板背景采集的玉米样品光谱为反射R、体散射S、二次透视T及由透视引起的二次体散射S之和,记为RT,设输入的能量为E,光信号传感器接收的能量为E传: E=R+T+A+S公式3; 当背景为黑板时: E传_黑=R+S公式4; 当背景为白板时: E传_白=R+S+T^2+S*T公式5; 透视率推理: E传_白-E传_黑=T*(T+S)公式6; 设α=ST,则S=T*α; 那么E传_白-E传_黑=T^2*α; 公式7; 步骤2.3、透视曲线的计算: 公式8; 公式8; 公式9; 式内,为基于白板背景采集的第i类玉米样本光谱,为基于黑板背景采集的第i类玉米样本光谱。
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