[发明专利]一种基于三维荧光光谱与Tchebichef矩的混合油液辨识方法

摘要

本发明公开一种基于三维荧光光谱与Tchebichef矩的混合油液辨识方法；首先，利用荧光光谱仪获取样本库样本的三维荧光光谱数据(EEM),将EEM进行灰度化处理，得出EEM灰度图像，并利用Tchebichef矩提取EEM灰度图像的形状特征，建立样本库样本的Tchebichef矩特征数据库；然后，获取待测样本的EEM，得出待测样本的EEM的灰度图像，进而得到待测样本的Tchebichef矩特征数据；最后，利用聚类分析方法对所有的Tchebichef矩特征数据进行处理，得出混合油液的定性结果；并根据定性结果，利用逐步回归对属于混合油液的待测样本进行处理，得出混合油液的定量结果；实现对混合油液辨识的目的。

主权项

1.一种基于三维荧光光谱与Tchebichef矩的混合油液辨识方法，其特征在于包括以下六个步骤：步骤一、利用荧光光谱仪获取样本库样本的三维荧光光谱数据；按不同体积比配置N组航空煤油和润滑油的混合油液作为样本库样本，利用荧光光谱仪采集样本库样本的三维荧光光谱数据(EEM)，其中激发和发射波长范围、相应步长、激发和发射端的狭缝宽度根据样本库样本的三维荧光光谱特性设置，EEM为i×j维的矩阵，其中，i为激发波长的个数，j为发射波长的个数，矩阵中的元素值对应荧光强度值；步骤二、对步骤一中所得到的样本库样本的EEM进行灰度化处理，得出EEM的灰度图；对步骤一中所得到的样本库样本的EEM进行灰度化处理，即将EEM中的荧光强度值映射为灰度值，得到样本库样本的EEM灰度图；步骤三、利用Tchebichef矩对步骤二中所得到的样本库样本的EEM灰度图进行处理，提取EEM灰度图的形状特征信息；利用Tchebichef矩对步骤二中所得到的样本库样本的EEM灰度图进行处理，提取样本库样本EEM灰度图的Tchebichef矩形状特征信息，将所有样本库样本的特征信息合并为一个矩阵，建立样本库样本的Tchebichef矩特征数据库；步骤四、利用荧光光谱仪获取待测样本的EEM，并根据步骤二和步骤三中所述的方法对待测样本的EEM进行处理，得到待测样本的Tchebichef矩特征数据；利用荧光光谱仪获取待测样本的EEM，利用步骤二中的方法对待测样本的EEM进行处理，进而得到待测样本的EEM灰度图，利用步骤三中的方法对待测样本的EEM灰度图进行处理，进而得到待测样本的Tchebichef矩特征数据；步骤五、利用聚类分析对步骤三和步骤四中所得到的Tchebichef矩特征数据进行处理，得出混合油液的定性结果；利用聚类分析对步骤三和步骤四中所得到的Tchebichef矩特征数据进行处理，将样本库样本的Tchebichef矩特征数据库与待测样本的Tchebichef矩特征数据合并为一个矩阵，计算其欧式距离，并得出聚类树形图，通过设置欧氏距离的分类阈值，实现对待测样本的定性识别；步骤六、根据步骤五中的定性结果，利用逐步回归对属于混合油液的待测样本进行处理，得出混合油液的定量结果；利用逐步回归对样本库样本的Tchebichef矩特征数据库进行处理，建立混合油液中每种油液的相对体积V和样本库样本的Tchebichef矩特征数据库之间的映射关系，根据步骤五中的定性结果，利用该映射关系对属于该混合油液的待测样本进行预测，得出混合油液中每种油液的定量结果，从而实现对混合油液辨识的目的。