[发明专利]广义模糊K调和均值聚类的生菜贮藏时间判定方法

摘要

本发明公开一种广义模糊K调和均值聚类的生菜贮藏时间判定方法，首先用近红外光谱仪采集不同贮藏期的生菜样本的近红外光谱，然后用后向间隔偏最小二乘判别分析进行光谱波段选择和降维处理，再用线性判别分析提取近红外光谱的鉴别信息，对鉴别信息运行模糊C‑均值聚类得到初始聚类中心，最后用广义模糊K调和均值聚类方法对生菜贮藏时间进行判定，具有检测速度快，判定准确率高，无污染，对生菜不造成损坏等优点。

主权项

一种广义模糊K调和均值聚类的生菜贮藏时间判定方法，其特征是包括以下步骤：1）将每个贮藏时间的生菜样本分为训练样本和测试样本，用近红外光谱仪获取训练样本和测试样本的近红外漫反射光谱；2）建立训练样本类别信息矩阵，将训练样本的近红外光谱平均地划分为若干个等宽的子光谱区域，每次去除1个子光谱区域，使剩余的光谱区域中的训练样本光谱值与类别信息矩阵进行偏最小二乘回归所得交互验证均方根误差最小，直至最后1个子光谱区域；根据均方根误差最小原则选取训练样本的数个子光谱区域，测试样本选取的数个子光谱区域和训练样本选取的数个子光谱区域相同；将选取的子光谱区域的训练样本光谱值与类别信息矩阵进行偏最小二乘回归得到特征向量，将选取的子光谱区域的测试样本投影到特征向量后得到光谱波段优选和维数降低的测试样本；3）采用线性判别分析提取经过光谱波段选择和降维处理后的生菜样本近红外光谱的生菜不同储藏时间的鉴别信息；4）对鉴别信息运行模糊C‑均值聚类以得到初始聚类中心；5）根据初始聚类中心运行广义模糊K调和均值聚类方法得到在第r次迭代终止时的模糊隶属度，根据第i个样本中模糊隶属度的最大值所对应的j值，即判定第i个样本属于第j类，以此实现生菜贮藏时间的判定； i=1，2，……，n， j=1，2，……，k，n是生菜近红外漫反射光谱样本数，k是样本类别数；第r次迭代时的模糊隶属度，第r次迭代时的类中心；当或者时，迭代终止；，为的范数距离，为第i个样本，为第r－1次迭代时第j类的类中心，为第r－1次迭代时第l类的类中心；l=1，2，……，k；是权重指数，是最大迭代数，是误差上限值，p=4。