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专利号: 2015102582105
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶分类鉴别方法,其特征在于包含以下步骤:

1)茶叶样品制备:对茶叶样品进行简单的预处理并制备待测样品,将各类茶叶样品隔开,利用干燥设备除去茶叶中的水分,采用研磨工具制备均匀细腻的茶叶粉末样品,最后采用压片机将粉末茶叶样品压制成厚度均匀的片状样品;

2)标准茶叶样品的激光诱导击穿光谱获得:采用激光诱导击穿光谱检测方法对标准茶叶样品的元素组成进行初步分析,对比分析不同类别的茶叶的激光诱导击穿光谱,选取强度差异显著的特征谱线作为分析指标,同时选合适的内标元素的谱线强度作为参照;根据选取的特征谱线所在波长范围来设置激光诱导击穿光谱检测装置的探测器采集的光谱波段,然后开展茶叶的检测实验;在相同的实验条件下,对每种茶叶采集n组激光诱导击穿光谱数据;

3)判别模型的建立:选择合适的判别分析软件对判别结果进行分析,将每种茶叶的光谱数据分为两个部分,其中k个光谱数据用作训练样本来建立判别关系,剩余的n-k个光谱数据用作测试样本;按照判别分析软件的操作流程进行操作,选择判别分析法建立茶叶分类鉴别模型;并选择合适的筛选方式来评估分析指标,对测试样本的类别进行判别;

4)判别模型的准确度测试:以上述每种茶叶对应的测试样本组成验证集,应用判别分析法对验证集样本数据进行分析,获取验证集样本的数据特征,然后调用已建立的茶叶鉴别模型,获得验证集样本的类别,验证集中样品的光谱处理方法必须与训练集中样品的处理方法完全一致;根据分析指标的显著性水平,对分析指标进行剔除或添加;根据判别准确率要求,对训练样本和测试样本在全部样本中所占比例进行调整,然后重复步骤3)和4),直至获得满意的判别结果,所述分析指标不仅包含金属元素和非金属元素的谱线强度,还包括分子光谱信号,所述内标元素应该保证在各种茶叶中的含量相同或相近,选用茶叶中的基本元素C,H,O和N;

5)实际样品的测试与鉴别:应用激光诱导击穿光谱测量装置测量待测茶叶样品的LIBS光谱信号,对茶叶的发射光谱进行判别分析,并获取数据特征,然后调用建立好的分类模型,与已建立的数据库内各元素的LIBS光谱数据模型进行对比,确定待鉴别茶叶的种类。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶分类鉴别方法,其特征在于:步骤1)所述利用干燥设备对茶叶样本进行干燥时,温度控制在40~100℃,干燥时间控制在0.5~5小时。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶分类鉴别方法,其特征在于:步骤1)所述采用压片机制备片状茶叶样本时,施加压强控制在10~40Mpa,持续时间为0.1~5分钟。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶分类鉴别方法,其特征在于:步骤2)所述的探测器包括增强型电荷耦合器件(ICCD),光电倍增管,光电二极管,探测器采集的光谱波段为紫外至可见光波段。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶分类鉴别方法,其特征在于:步骤2)所述的n组LIBS光谱数据,其中n≥20。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光诱导击穿光谱技术的茶叶分类鉴别方法,其特征在于:步骤3)所述的判别方法包括距离判别法,Bayes判别法和Fisher判别法,所述的筛选方式为步进方式。