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专利号: 2019105945927
申请人: 南京林业大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、利用近红外光谱仪采集被测物的近红外光谱;

步骤二、利用EEMD方法对近红外光谱的信号进行分解,得到若干个IMF分量;

步骤三、依据IMF分量,自适应获得阈值,根据阈值判断对应IMF分量中是否残留噪声,选取其中含噪声的IMF分量,剩余的IMF分量作为有效分量备用;

步骤四、利用改进的L2正则化方法对选取的含噪声的IMF分量进行降噪处理,方法为:步骤(1)、构建改进L2正则化方法的代价函数公式:公式中, 为保真项, 表示未染有噪声的近红外光谱信号, 表示有噪声的近红外光谱信号, 是正则化项, 为 对变量 求二阶导数,为正则化参数, 代表 范数;

步骤(2)、通过最小化所述代价函数求解,求解公式为: ;

步骤五、将降噪后的IMF分量和有效分量进行重构获得降噪信号。

2.根据权利要求1所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法,其特征在于:所述步骤二中,对近红外光谱的信号进行分解的分解公式为:公式中,为波长, 是EEMD分解的第个IMF分量, 是分解筛除n个IMF分量后的信号残余分量,得到的IMF按照频率从高到低排列,残余项 表征信号的趋势。

3.根据权利要求1所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法,其特征在于:所述步骤三自适应获得阈值前,将步骤二中得到的IMF分量进行集成平均,得到最终的IMF;集成平均的计算公式为:

公式中,表示每次分解得到的第个IMF分量。

4.根据权利要求3所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法,其特征在于:所述步骤三中,自适应获得阈值的公式为:公式中, 表示取中值的函数,表示各IMF分量的维数。

5.根据权利要求4所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法,其特征在于:所述步骤三中,是否残留噪声判断方法为:当 中存在 的元素时,则判断此IMF分量为含噪声的IMF分量。

6.根据权利要求1所述的用于农药残留检测的近红外光谱降噪方法,其特征在于:所述步骤五中,信号重构的公式为:

公式中, 为波长 处的降噪信号, 为波长 处的所有有效分量, 为波长 处的经 正则化方法处理后的所有IMF分量。