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专利号: 2018103364760
申请人: 江苏大学
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:2024-10-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种混合模糊C均值聚类的苹果品种分类方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,采集苹果样本的近红外光谱;

步骤2,对近红外光谱进行降维处理;

步骤3,用混合模糊C均值聚类方法对苹果品种进行分类处理,根据得到模糊隶属度,对苹果品种进行分类;所述步骤3混合模糊C均值聚类方法得到模糊隶属度的具体过程为:步骤3.1,初始化过程:

设置权重指数m,m>1,类别数c,设置循环计数r的初始值和最大迭代次数为rmax,设置迭代最大误差参数ε,运行模糊C均值聚类得到的模糊隶属度值uik,FCM和类中心值vi,FCM分别作为初始的模糊隶属度值uik(0)和类中心值νi(0);

步骤3.2,计算第r次迭代时的模糊隶属度值uik(r):

其中,uik是样本xk隶属于类别i的模糊隶属度值;n为测试样本数,r=1,2,…,rmax;参数γi:其中,uik,FCM为模糊C均值聚类迭代计算终止后得到的模糊隶属度值,vi,FCM为模糊C均值聚类迭代计算终止后得到的第i,i=1,2,3,…,c个类中心值,xk为第k个苹果测试样本;

(r-1)

其中,vi是第i类的类中心值,i=1,2,3,…,c,νi 是第r-1次迭代计算的类中心vi的值;vj是第j类的类中心值,j=1,2,3,…,c,νj(r-1)是第r-1次迭代计算的类中心vj的值;Dik为第k个苹果测试样本与第r-1次迭代计算的第i类的类中心之间的欧式距离;Djk为第k个苹果测试样本与第r-1次迭代计算的第j类的类中心之间的欧式距离;

步骤3.3,计算第r次迭代时的第i类的类中心值νi(r)

其中,νi(r)是第r次迭代计算的类中心vi的值,由c个类中心组成类中心矩阵V(r)=[ν1(r),ν2(r),…,νc(r)];

步骤3.4,循环计数增加,即r=r+1;

若满足条件:||V(r)-V(r-1)||<ε或r>rmax则计算终止,否则继续步骤3.2,迭代终止后得到模糊隶属度值并根据模糊隶属度值对苹果品种分类。

2.根据权利要求1所述的一种混合模糊C均值聚类的苹果品种分类方法,其特征在于,所述步骤1中采集苹果样本的近红外光谱,用近红外光谱仪采集不同品种苹果样本的傅里叶近红外光谱信息。

3.根据权利要求2所述的一种混合模糊C均值聚类的苹果品种分类方法,其特征在于,所述步骤1所述近红外光谱采用Antaris II傅里叶红外光谱分析仪。

4.根据权利要求1所述的一种混合模糊C均值聚类的苹果品种分类方法,其特征在于,所述步骤2中对苹果样本近红外光谱采用主成分分析方法PCA进行压缩降维处理。

5.根据权利要求4所述的一种混合模糊C均值聚类的苹果品种分类方法,其特征在于,所述步骤2在满足主成分的累计可信度≥98%条件下选取主成分个数。