[发明专利]一种基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法

权利要求书

1.一种基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，包括如下步骤：

(1)采集已知种类普洱茶样品的近红外光谱图；

(2)谱图预处理；

(3)建立数据模型；

(4)对已建立数据模型进行聚类分析算法验证，确定最佳算法；

(5)对未知(待测)样品进行检测。

2.如权利要求1所述的基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，其中：

步骤(1)方法是：将某一已知种类的普洱茶样品烘干后粉碎过筛，所得样品粉末采集近红外光谱图；

步骤(2)方法是：上步所得光谱图依次经过批量归一化处理、批量基线校正处理以及剔除异常样本点处理；

步骤(3)方法是：使用聚类分析软件建立数据模型；

步骤(4)方法是：对数据模型进行聚类分析算法验证，其中聚类分析算法包括线性判别分析、支持向量机、自适应提升、k临近、分类与回归树，选择出一种精度高的算法；

步骤(5)方法是：将未知种类的普洱茶样品烘干后粉碎过筛，所得样品粉末采集近红外光谱图，所得光谱图依次经过批量归一化处理、批量基线校正处理以及剔除异常样本点处理，再进行聚类分析，其结果用分类识别率和拒绝率来评价。

3.如权利要求1或2所述的基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，其中：所述近红外光谱图的采集，方法如下：普洱茶样品在60℃烘箱中烘干至恒重，使用粉碎机粉碎后过300目筛，所得样品粉末使用积分球采集近红外谱图，近红外光谱仪参数设置：光谱扫描范围10000~4000cm^-1，谱图32次叠加，扫描速率0.5cm^-1/s，谱图分辨率4cm^-1。

4.如权利要求1或2所述的基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，其中，

批量归一化处理、批量基线校正处理以及剔除异常样本点处理，方法如下：

批量归一化：对于同种类样品的近红外谱图，首先扣除平均值，再除以均方差值，在最大程度上消除在实验操作中由于样品装填高度的细微差异以及红外光谱仪光源扰动而造成的系统误差；

批量基线校正：采用递归直方图的背景估计方法得到拟合的基线，用原始谱图减去该基线后得到基线校正后的谱图；

剔除异常样本点：采用马氏距离法剔除异常样本点，即求出谱图数据经PCA降维之后的平均马氏距离，对于马氏距离大于1.5倍平均值的谱图，则认为是异常样本点予以剔除。

5.如权利要求2所述的基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，所述分类识别率和拒绝率即通过聚类分析算法将不同的普洱茶分辨出来，当拒绝率高于90%时，说明两者不是同一类，当分类识别率高于90%时，说明是同一类。

6.如权利要求1或2所述的基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，其中所述普洱茶样品包括普洱茶生茶、熟茶、台地茶、古树茶、不同产地普洱生茶、不同年份发酵普洱熟茶等。

7.如权利要求1或2所述的基于近红外光谱技术的普洱茶聚类分析方法，其中所述普洱茶样品包括含有普洱茶成分的固体制品，所述普洱茶固体制品包括，食品，调味品等，如糖果，饼干，面包，茶粉，袋泡茶，罐头等。

8.如权利要求1所述的聚类分析方法，通过比较经过处理和模型化的已知的标准普洱茶近红外光谱数据和待测的普洱茶近红外光谱数据，可以知道，待测普洱茶是什么种类，什么产地，什么特色，可以用来对普洱茶进行鉴别。