[发明专利]基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法

权利要求书

1.一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，其特征在于：包括：

S1：近红外光谱采集：配置N组含有不同浓度梯度含量滑石粉的白芷作为测试样本，以所述滑石粉的浓度作为所述测试样本的真值Y，采集所述测试样本的近红外光谱，获得N组所述测试样本的漫反射吸光度X；

S2：异常光谱数据剔除和样品集划分：对步骤S1得到的N组所述测试样本的漫反射吸光度X采用马氏距离检测异常光谱数据，剔除所述异常光谱数据，然后采用Kennard-Stone法将剔除异常光谱数据后的样品集划分为校正集和验证集；

S3：光谱预处理：对步骤S2得到的所述校正集光谱进行预处理，得到所述校正集预处理光谱的漫反射吸光度X_p；

S4：筛选近红外光谱特征波长：采用移动窗口法结合遗传算法对步骤S1得到的所述浓度真值Y和步骤S3得到的所述校正集预处理光谱漫反射吸光度X_p进行分析，筛选滑石粉的近红外光谱特征波长；

S5：建立滑石粉的定量预测模型：采用偏最小二乘支持向量机对步骤S1得到的浓度真值Y和步骤S4得到的近红外光谱特征波长进行分析，建立滑石粉浓度的定量预测模型，用所述预测模型进行滑石粉的定量检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，其特征在于：配备N组所述测试样本步骤包括：配制N组含有不同浓度梯度的滑石粉的白芷测试样本，将所述白芷研磨成粉末状，在所述白芷中掺入不同浓度的滑石粉进行混合，形成N组含有不同浓度梯度的滑石粉的白芷测试样本。

3.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，其特征在于：所述预处理包括平滑、一阶求导、标准正态变量变换中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，其特征在于：具有以下一种或多种特征：

-采用近红外光谱仪采集所述测试样本的漫反射光谱，测量过程中所述近红外光谱仪的波长范围为900-1700nm；

-采用积分球采集样本表面漫反射光谱；

-以聚四氟乙烯白板作为参比；

-光源采用钨灯。

5.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，其特征在于：采集所述测试样本的近红外光谱包括：采用近红外光谱仪采集所述测试样本的漫反射光谱，以白板作参比，得到漫反射吸光度，分别采集N组所述测试样本中每组样本M个不同位置的光谱，获得M幅光谱的原始数据，取平均值作为单个所述测试样本的漫反射吸光度，获得N组所述测试样本的漫反射吸光度为X。

6.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，其特征在于：所述异常光谱数据剔除和样品集划分，包括：

采用马氏距离检测异常光谱数据，取N组所述测试样本原始光谱数据的平均值作为样本中心，分别计算各个所述测试样本与所述样本中心之间的马氏距离；

以N组所述测试样本马氏距离的平均值加上3倍标准差作为阈值，超出所述阈值作为异常光谱数据被剔除，剩余样本的数量为N’形成样品集；

然后采用Kennard-Stone法对所述样品集进行划分，Kennard-Stone法是计算N’个样本之间的欧式距离，所述欧式距离最大的样本被选择进入校正集，然后计算其余样本与已选样本的所述欧式距离，选择所述欧式距离最大的样本进入校正集，循环往复，直到选择出所要求的校正集样本的数量；

由Kennard-Stone法划分得到所述校正集样本数量为N₁，所述验证集样本数量为N₂。