[发明专利]一种基于三维荧光光谱与稳健马氏距离鉴别市售橙汁饮品的方法

权利要求书

1.一种基于三维荧光光谱与稳健马氏距离鉴别市售橙汁饮品的方法，所述鉴别方法步骤如下：

a. 利用荧光光谱仪对鲜榨橙汁、合格市售100%橙汁、橙汁饮料进行三维荧光光谱测量；

b. 建立鲜榨橙汁、合格市售100%橙汁、橙汁饮料3类样品各自的三维荧光标准光谱库；

c. 分析鲜榨橙汁、100%橙汁与橙汁饮料3类的荧光特性的差异，确定橙汁饮品中橙汁成分的荧光特征峰；

d. 采用三维荧光光谱重心法提取市售100%橙汁样品的光谱重心作为特征指标，建立合格100%橙汁样品的特征数据库；

e. 利用荧光光谱仪对待鉴别样品进行三维荧光光谱测量；

f. 对待鉴别样品提取三维荧光光谱重心作为样品特征数据，将该样本的重心数据与合格100%橙汁特征数据库合并为一个矩阵，计算其稳健马氏距离，若稳健马氏距离超过阈值MD=2.72，待鉴别样品判定为非100%橙汁，输出结果0，反之输出结果1，判定为合格100%橙汁，同时输出鉴别结果；

g. 必要时, 对输出结果为0的非100%橙汁样品进行进一步光谱分析，确定非100%橙汁样品具体的饮品类型。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维荧光光谱与稳健马氏距离鉴别市售橙汁饮品的方法,其特征是：所述步骤c中，采用荧光光谱分析法鉴别橙汁饮品，橙汁饮品中橙汁成分的荧光特征峰为470/526nm,该荧光峰的荧光强度揭示橙汁饮品中橙汁含量的多少，三维荧光光谱中出现的其它荧光峰均是由食品添加剂引起。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维荧光光谱与稳健马氏距离鉴别市售橙汁饮品的方法,其特征是：所述步骤d中，重心参数(x₀,y₀)提取根据重心公式计算得到

     

式中x为激发波长，y为发射波长，为激发-发射矩阵数据。

4. 根据权利要求1所述的一种基于三维荧光光谱与稳健马氏距离鉴别市售橙汁饮品的方法,其特征是：所述步骤f中，一般马氏距离表示为：

，,=1,2,3…..N

=[ ]

其中， 分别为第与第个样本的光谱重心参数组成的二维矩阵（p=2），为协方差矩阵的逆矩阵，而稳健马氏距离通过稳健极小化协方差行列式（MCD）估计的方法捕捉主体数据的稳健协方差结构，其定义式为：

其中，、分别为重新加权均值与稳健协方差矩阵，马氏距离的平方一般服从非对称的分布，其临界值MD===2.72,即等于自由度为2、分位数为97.5%的分布的平方根。

5. 根据权利要求1所述的一种基于三维荧光光谱与稳健马氏距离鉴别市售橙汁饮品的方法,其特征是：所述步骤g中，通过将待鉴别样品的三维荧光光谱与鲜榨橙汁、市售100%橙汁、橙汁饮料三维荧光标准光谱库进行比较，比较内容包括是否有470/526nm荧光特征峰，该荧光特征峰的荧光强度，是否有各类食品添加剂的荧光峰，从而确定非100%橙汁样品具体的饮品类型。