一种基于激光诱导击穿光谱茶叶品种识别方法

摘要

本发明公开一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶品种识别方法，属于光谱分析领域。该方法通过LIBS设备对不同品种茶叶进行初步分析，通过选择不同品种LIBS茶叶光谱相同的谱线作为茶叶光谱特征。为了减小光谱数据冗余信息，通过PLS投影法进行茶叶光谱特征有效提取。相同条件下对每种标准茶叶样本进行LIBS光谱获取并提取光谱特征，将每种标准茶叶样本获取LIBS光谱分成训练样本和测试样本，然后通过训练样本建立茶叶分类模型，使用测试样本对模型进行评估。本发明具有判别准确度高，简单快速等优点，为茶叶品种识别提供一种参考的方法。

主权项

一种基于激光诱导击穿光谱识别茶叶品种的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)茶叶样品制备及光谱信号获取：对茶叶样品进行预处理，分别对不同品类茶叶进行干灰化处理，将残留物质使用压片机压片状样品；采用基于激光诱导击穿光谱即LIBS检测方法获取已知种类的光谱，并对茶叶光谱数据进行归一化处理；(2)茶叶光谱特征光谱矩阵获取：通过比较不同种茶叶相同谱峰获取茶叶特征光谱矩阵X，实现茶叶光谱数据信息提取，而对应样本种类组成类别向量Y；(3)获取权重因子：对所得LIBS特征光谱矩阵X与类别向量Y进行沿列方向的去均值运算，得到去均值后的光谱阵ΔX和类别向量ΔY；依次对ΔX的每一列与ΔY进行PLS回归，得到权重因子f；(4)求取标准差：求特征光谱矩阵ΔX的每一列的标准差；(5)特征谱线确定：计算PLS投影系数，设定阈值选择特征谱线个数；(6)判别模型建立及测试：在所测茶叶光谱数据N个中，选择K个茶叶光谱数据使用PLSDA判别模型进行建模，(N‑K)数据进行模型评价，且K≥(N‑K)。