本發(fā)明涉及油料種類的測(cè)定技術(shù)，具體涉及一種近紅外光譜快速測(cè)定油料種類的方法。
背景技術(shù)：
近紅外光譜是介于可見光(Vis)和中紅外(MIR)之間的電磁輻射波，美國(guó)材料檢測(cè)協(xié)會(huì)(ASTM)將近紅外光譜區(qū)定義為780-2526nm的區(qū)域，是人們?cè)谖展庾V中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)非可見光區(qū)。近紅外光譜區(qū)與有機(jī)分子中含氫基團(tuán)(OH、NH、CH)振動(dòng)的合頻和各級(jí)倍頻的吸收區(qū)一致，通過(guò)掃描樣品的近紅外光譜，可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息，而且利用近紅外光譜技術(shù)分析樣品具有方便、快速、高效、準(zhǔn)確和成本較低，不破壞樣品，不消耗化學(xué)試劑，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)受到越來(lái)越多人的青睞。近紅外光譜技術(shù)量測(cè)信號(hào)的數(shù)字化和分析過(guò)程的綠色化又使其具有典型的時(shí)代特征，近年來(lái)，近紅外光譜技術(shù)已成為發(fā)展最快，最引人注目的光譜分析技術(shù)。中國(guó)在石油化工領(lǐng)域開發(fā)出了光柵掃描型近紅外分析儀用于石油成份的快速定量檢測(cè)，取得了可喜的成果。目前中國(guó)近紅外光譜分析技術(shù)的研究也已經(jīng)相對(duì)成熟，估計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)即可完成近紅外分析儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。
目前石油市場(chǎng)油品種類繁多，質(zhì)次的油品和其它假冒偽劣的商品一樣魚目混珠，混入石油市場(chǎng)。為了杜絕這種現(xiàn)象，必須要對(duì)油料的種類和質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定之后才能決定油料是否進(jìn)入市場(chǎng)。目前，對(duì)油料的檢測(cè)方法多種多樣，比如借助超聲波、紅外分析等，但這些方法通常測(cè)定速度比較慢，且分析、檢測(cè)的精度較差，還需要進(jìn)一步研究出測(cè)定速度快、測(cè)定效率高、且數(shù)據(jù)精度高的油料種類測(cè)定方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速檢測(cè)出油料種類，提高檢測(cè)效率且測(cè)定數(shù)據(jù)精確度高的近紅外光譜快速測(cè)定油料種類的方法。
為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案：一種近紅外光譜快速測(cè)定油料種類的方法，它包含如下步驟：
(1)收集油料樣品作為數(shù)據(jù)庫(kù)樣品；
(2)對(duì)待識(shí)別油料進(jìn)行近紅外高光譜掃描，測(cè)定數(shù)據(jù)庫(kù)油料樣品的近紅外光譜，生成近紅外高光譜圖像信息，并進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，其預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)作為變量；其中，所述近紅外光譜的波長(zhǎng)范圍包括長(zhǎng)波1100-2500nm和短波700-1100nm；
(3)根據(jù)主成分分析法對(duì)該圖像信息中的波段信息進(jìn)行主成分分析，保留至少前兩個(gè)主成分信息，作為初級(jí)主成分信息；
(4)將待鑒定譜圖與紅外光譜譜庫(kù)中的譜圖進(jìn)行比較，從而鑒定樣品；
(5)待測(cè)油料樣品的識(shí)別，首先測(cè)定其紅外吸收光譜，并選擇合適區(qū)間的光譜數(shù)據(jù)，采取移動(dòng)窗口法，計(jì)算待測(cè)樣品近紅外光譜與數(shù)據(jù)庫(kù)中各個(gè)樣品近紅外光譜的相關(guān)系數(shù)，選擇最大相關(guān)系數(shù)所對(duì)應(yīng)樣品的類別作為待測(cè)樣品的類別；
(6)選擇合適的多元校正方法，建立油料質(zhì)量指標(biāo)與光譜之間的關(guān)系模型；
(7)對(duì)于待測(cè)油料樣品的質(zhì)量檢測(cè)，首先測(cè)定其近紅外光譜，并經(jīng)過(guò)與步驟(2)相同的預(yù)處理，然后利用步驟(6)建立的油料質(zhì)量分析模型，測(cè)定油料質(zhì)量指標(biāo)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的近紅外光譜范圍包括長(zhǎng)波1100-2500nm和短波700-1100nm，測(cè)定儀器有傅立葉變換和CCD-NIR。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的預(yù)處理包括均值中心化、標(biāo)準(zhǔn)化、平滑、一階微分、二階微分、多元散射校正、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換、歸一化、正交信號(hào)校正、小波變換。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明采用近紅外光譜法測(cè)定油料種類，近紅外光譜技術(shù)操作更簡(jiǎn)便，儀器價(jià)格相對(duì)便宜，儀器防潮抗震等環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，并且測(cè)定速度快，同時(shí)能夠測(cè)定油料的質(zhì)量，提高了工作效率。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：一種近紅外光譜快速測(cè)定油料種類的方法，它包含如下步驟：
(1)收集油料樣品作為數(shù)據(jù)庫(kù)樣品；
(2)對(duì)待識(shí)別油料進(jìn)行近紅外高光譜掃描，測(cè)定數(shù)據(jù)庫(kù)油料樣品的近紅外光譜，生成近紅外高光譜圖像信息，并進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，其預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)作為變量；其中，所述近紅外光譜的波長(zhǎng)范圍包括長(zhǎng)波1100-2500nm和短波700-1100nm；
(3)根據(jù)主成分分析法對(duì)該圖像信息中的波段信息進(jìn)行主成分分析，保留至少前兩個(gè)主成分信息，作為初級(jí)主成分信息；
(4)將待鑒定譜圖與紅外光譜譜庫(kù)中的譜圖進(jìn)行比較，從而鑒定樣品；
(5)待測(cè)油料樣品的識(shí)別，首先測(cè)定其紅外吸收光譜，并選擇合適區(qū)間的光譜數(shù)據(jù)，采取移動(dòng)窗口法，計(jì)算待測(cè)樣品近紅外光譜與數(shù)據(jù)庫(kù)中各個(gè)樣品近紅外光譜的相關(guān)系數(shù)，選擇最大相關(guān)系數(shù)所對(duì)應(yīng)樣品的類別作為待測(cè)樣品的類別；
(6)選擇合適的多元校正方法，建立油料質(zhì)量指標(biāo)與光譜之間的關(guān)系模型；
(7)對(duì)于待測(cè)油料樣品的質(zhì)量檢測(cè)，首先測(cè)定其近紅外光譜，并經(jīng)過(guò)與步驟(2)相同的預(yù)處理，然后利用步驟(6)建立的油料質(zhì)量分析模型，測(cè)定油料質(zhì)量指標(biāo)。
所述的近紅外光譜范圍包括長(zhǎng)波1100-2500nm和短波700-1100nm，測(cè)定儀器有傅立葉變換和CCD-NIR。
所述的預(yù)處理包括均值中心化、標(biāo)準(zhǔn)化、平滑、一階微分、二階微分、多元散射校正、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換、歸一化、正交信號(hào)校正、小波變換。
本發(fā)明采用近紅外光譜法測(cè)定油料種類，近紅外光譜技術(shù)操作更簡(jiǎn)便，儀器價(jià)格相對(duì)便宜，儀器防潮抗震等環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，并且測(cè)定速度快，同時(shí)能夠測(cè)定油料的質(zhì)量，提高了工作效率。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。