[发明专利]一种用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法

权利要求书

1.一种用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用近红外光谱仪采集被测物的近红外光谱；

步骤二、利用EEMD方法对近红外光谱的信号进行分解，得到若干个IMF分量；

步骤三、依据IMF分量，自适应获得阈值，根据阈值判断对应IMF分量中是否残留噪声，选取其中含噪声的IMF分量，剩余的IMF分量作为有效分量备用；

步骤四、利用改进的L2正则化方法对选取的含噪声的IMF分量进行降噪处理，方法为：

步骤（1）、构建改进L2正则化方法的代价函数公式：

公式中，为保真项，表示未染有噪声的近红外光谱信号，表示有噪声的近红外光谱信号，是正则化项，为对变量求二阶导数，为正则化参数，代表范数；

步骤（2）、通过最小化所述代价函数求解，求解公式为：

；

步骤五、将降噪后的IMF分量和有效分量进行重构获得降噪信号。

2.根据权利要求1所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法，其特征在于：所述步骤二中，对近红外光谱的信号进行分解的分解公式为：

公式中，为波长，是EEMD分解的第个IMF分量，是分解筛除n个IMF分量后的信号残余分量，得到的IMF按照频率从高到低排列，残余项表征信号的趋势。

3.根据权利要求1所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法，其特征在于：所述步骤三自适应获得阈值前，将步骤二中得到的IMF分量进行集成平均，得到最终的IMF；集成平均的计算公式为：

公式中，表示每次分解得到的第个IMF分量。

4.根据权利要求3所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法，其特征在于：所述步骤三中，自适应获得阈值的公式为：

公式中，表示取中值的函数，表示各IMF分量的维数。

5.根据权利要求4所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法，其特征在于：所述步骤三中，是否残留噪声判断方法为：

当中存在的元素时，则判断此IMF分量为含噪声的IMF分量。

6.根据权利要求1所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法，其特征在于：所述步骤五中，信号重构的公式为：

公式中，为波长处的降噪信号，为波长处的所有有效分量，为波长处的经正则化方法处理后的所有IMF分量。