[发明专利]一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100，将饲料颗粒投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中；

S200，每隔相同的一段时间标记一个时间点作为取样时刻，在各个取样时刻从模拟容器中进行取样，获得饲料水样品；

S300，通过近红外光谱测量饲料水样品中的目标基团的浓度；

S400，通过目标基团的浓度构建基团脱落模型，并利用基团脱落模型获得脱落水平；

S500，利用脱落水平筛选出水稳定性不足的目标基团作为输出基团，并结合基团脱落模型获取呈现序列，将输出基团和呈现序列发送到用户端；

在步骤S200中，每隔相同的一段时间标记一个时间点作为取样时刻，在各个取样时刻从模拟容器中进行取样，获得饲料水样品的方法是：设置从饲料颗粒投入水到被鱼类摄入的时长为dT，记相邻取样时刻的间隔为gT，将dT时间内取样时刻的数量记作nSamp，nSamp=int(dT/gT)；其中int()为向上取整函数的运算符号；

在步骤S300中，通过近红外光谱测量饲料水样品中的目标基团的浓度的方法是：饲料颗粒中添加有营养大分子，以所添加的营养大分子作为目标基团，记目标基团的种类数量为nType，通过红外光谱仪对各个取样时刻的饲料水样品进行近红外光谱采集，并计算出各个取样时刻下各个目标基团的浓度ptc；以饲料颗粒在模拟容器中完全溶解时目标基团的浓度作为目标基团的溶解比重rtMlt；

在步骤S400中，通过目标基团的浓度构建基团脱落模型，并利用基团脱落模型获得脱落水平的方法是：将dT时间内取样时刻的数量记作nSamp；以一个目标基团在各个取样时刻的浓度为一行，以一个取样时刻下各个目标基团的浓度为一列，构建一个矩阵作为基团脱落模型MDL；以r1作为行号，代表MDL中的第r1行，c1作为MDL中的列号，代表MDL中的第c1列，以MDL(r1,c1)代表位于基团脱落模型中的第r1行第c1列的元素的数值，其中r1∈[1,nType]，c1∈[1,nSamp]；利用基团脱落模型获得脱落水平dgFll的方法如下，其中第r1行对应目标基团的脱落水平dgFll(r1) 的计算方法是：

dgFll(r1)＝mean(MDL(drt(r1)))×exp(mean(MDL(drt(r1)))/max(MDL(drt(r1))))；

其中MDL(drt(r1))为MDL中第r1行元素中各个元素与前一个元素的差值的集合，mean()与max()分别为取其中平均值的函数和取其中最大值的函数，exp()为指数函数；

在步骤S500中，利用脱落水平筛选出水稳定性不足的目标基团作为输出基团，并结合基团脱落模型获取呈现序列，将输出基团和呈现序列发送到用户端的方法是：计算各个目标基团的脱落水平的算术平均值作为平均脱落水平FMn(dgFll)，以脱落水平最接近平均脱落水平的目标基团作为参照基团；参照基团在脱落模型中对应的行号为ss；筛选出水稳定性不足的基团并且输出的方法是：以r4作为目标基团的序号，计算第r4个目标基团的基团水溶风险rskDx_r4；

；

其中i4为累加变量，MDL(ss,i4)和MDL(r4,i4)分别表示位于基团脱落模型第i4列中的第ss行和第r4行的元素的数值；dgFll(r4)代表第r4个目标基团的脱落水平；将基团水溶风险拥有最大值的目标基团作为输出基团，搜索基团脱落模型中输出基团对应的一行元素的数值作为呈现序列，将输出基团和呈现序列发送到用户端。

2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法，其特征在于，在步骤S100中，所述将饲料颗粒投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中的方法是：选取10～20g饲料颗粒作为试验饲料，将试验饲料投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中，所述模拟容器为玻璃介质的容器，在模拟容器中预先注入水，通过水流发生器，使得模拟容器中形成模拟水流，所述模拟水流为拥有饲料投喂的水产的养殖水池中的水性特征相同的水体，水性特征包括温度、水流速度和酸碱度。