[发明专利]一种基于高斯过程的近红外光谱煤全水分快速检测方法

权利要求书

1.一种基于高斯过程的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征 在于，包括以下步骤：

1)利用近红外光谱仪，扫描煤样得到每个样本的光谱数据S0，并以 煤样的全水分值作为标定值Y0；

2)对所述的光谱数据S0进行预处理，得到处理后的光谱S1；

3)确定高斯过程核函数，并根据所述的光谱S1和标定值Y0进行参 数寻优计算，得到相应的高斯过程模型GP；

4)采集未知煤样的光谱数据，并重复步骤2)中的操作，得到未知煤 样的光谱S；

5)以光谱S作为所述高斯过程模型GP的输入，得到所述未知煤样的 全水分参数。

2.如权利要求1所述的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征 在于，所述的预处理包括依次进行的有效波长识别和离群点检测。

3.如权利要求2所述的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征 在于，所述的有效波长识别为提取有效波段范围在1350nm-2400nm区间 的光谱。

4.如权利要求1所述的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征在 于，在步骤3)中，以平方指数协方差函数SE为所述的高斯过程核函数， 其表示为：

SE:k(xi,xj)=δf2exp[-12l2(xi-xj)2]]]>

其中，x_i，x_j为分别表示两个变量，k为协方差函数，定义了两个变量 之间的近似度，δ_f和l为高斯内核中的参数。

5.如权利要求1所述的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征 在于，在步骤3)中，得到所述的高斯过程模型GP后需对模型进行评价 验证，评价指标包括校正均方根误差、留一法交叉验证均方根误差或预测 均方根误差、Pearson相关系数R以及变异系数CV。

6.一种基于高斯过程的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征 在于，包括以下步骤：

1)利用近红外光谱仪，扫描煤样得到每个样本的光谱数据S0，并以 煤样的全水分值作为标定值Y0；

2)对所述的光谱数据S0进行预处理，得到处理后的光谱S1；

3)对所述的光谱S1进行PCA降维处理，得到光谱S2；

4)确定高斯过程核函数，并根据所述的光谱S2和标定值Y0进行参 数寻优计算，得到相应的高斯过程模型GP；

5)采集未知煤样的光谱数据，并重复步骤2)和步骤3)中的操作， 得到未知煤样的光谱S；

6)以光谱S作为所述高斯过程模型GP的输入，得到所述未知煤样的 全水分参数。

7.如权利要求6所述的近红外光谱煤全水分快速检测方法，其特征 在于，进行PCA降维处理时，选用基于贡献率并限定范围内的搜索结合 RMSECV来确定最优主成分数。