[发明专利]利用电感耦合等离子光谱鉴别茶叶采摘时间的方法

权利要求书

1.一种利用电感耦合等离子光谱鉴别茶叶采摘时间的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）选择不同采摘时间的茶叶样本，检测样本的电感耦合等离子光谱，作为样本的光谱数据；

（2）将获取的不同采摘时间的茶叶的光谱数据中与生长周期相关微量元素相对应的数据做为原始数据进行特征提取分析，确定与茶叶采摘时间散布相关的特征基；

（3）将不同采摘时间的茶叶的电感耦合等离子光谱数据在前述特征基上投影，不同采摘时间的茶叶分布于不同位置，形成茶叶采摘时间判别器；

（4）需要确定采摘时间的茶叶样品的电感耦合等离子光谱在前述特征基上投影，由茶叶样品在投影图中的投影位置，即可确定其采摘时间。

2.根据权利要求1所述的利用电感耦合等离子光谱鉴别茶叶采摘时间的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的茶叶样本，粉碎后过160目筛，在去离子水中浸泡，取上清液测量电感耦合等离子光谱，光谱预处理方法为五次测量平均。

3.根据权利要求1所述的利用电感耦合等离子光谱鉴别茶叶采摘时间的方法，其特征在于，步骤（2）的过程为：首先确定与生长周期相关的微量元素为K,Na，Ca，P，将获取的不同采摘时间的茶叶的标准光谱数据中与钾、钠、钙、磷相对应的数据做为原始数据，该原始数据用矩阵表示如下：

X=x11x12···x1Px21x22···x2P···xN1xN2···xNP=x1x2···xP,---(2-1)]]>

其中，x_ij(i＝1,2,3,…,N；j=1,2,3,…,P)，N表示样本数，P表示微量元素个数；

标准光谱数据矩阵的标准化矩阵X的协方差阵∑为：

Σ=s12cov(1,2)···cov(1,p)cov(2,1)s22···cov(2,p)···cov(p,1)······sp2,---(2-2)]]>

其中，cov(i,i)=Si2---(2-3)]]>

cov(i,j)=cov(j,i)=1N-1Σk=1N(xki-xi‾)(xkj-xj‾),---(2-4)]]>

则相关矩阵R为：R=1N-1r11r12···r1Pr21r22···r2P···rP1rP2···rPP,---(2-5)]]>

其中，r(i,j)=cov(i,j)sisj;---(2-6)]]>

设λ是R的特征值，I是单位矩阵，求解特征方程：|R-λI|=0，得到P个非负特征值，设其从大到小排序为：λ₁≥λ₂≥......≥λ_p≥0；则与特征值对应的特征向量为：L_i=[l_1i，l_2i，…，l_Pi]；i＝1,2,3,…,P，且满足：其中l₁，l₂，…，l_p互不相干，依次为第一第二，…，第p个主特征；主特征的确定基于最大方差原则；主特征越靠前，其提供的方差贡献率越大，其重要性就越大；选取前r个主特征建立特征基。