1.一种采用高光谱分析的水质检测方法,其特征在于,包括:收集水体的光谱数据,对水体的光谱数据进行基线校正处理;
对校正后的水体的光谱数据进行特征提取,得到特征向量;
基于特征向量,构建多模态联合反演模型,计算水质参数估计值,根据水质参数估计值,计算基准参考光谱数据;
采集实时光谱数据,根据实时光谱数据与基准参考光谱数据的差异度,判断水质状态;
所述对水体的光谱数据进行基线校正处理,包括:定义水体的光谱数据对于第
其中,
所述对校正后的水体的光谱数据进行特征提取,包括多分辨率分析与特征提取、多尺度特征融合与冗余去除和特征降维与归一化,得到特征向量,具体如下:利用离散小波变换提取不同层次和频率的特征,具体表达式为:其中,
采用稀疏表示融合不同层次的特征,并通过正则化去除冗余,具体表达式为:其中,
应用局部保持投影进行非线性降维,并进行归一化,具体表达式为:其中,
所述构建多模态联合反演模型,计算水质参数估计值,包括定义模态向量和模态特征向量融合,计算水质参数估计值,具体如下:基于特征向量,定义多模态光谱数据的模态向量为其中,
水质参数估计值的表达式为:
其中,
所述根据水质参数估计值,计算基准参考光谱数据,水质参数估计值其中,
所述采集实时光谱数据,根据实时光谱数据与基准参考光谱数据的差异度,判断水质状态的具体方式为:定义实时光谱数据为
其中,
当
当
当
当
2.如权利要求1所述的采用高光谱分析的水质检测方法,其特征在于:所述水体的光谱数据包括可见光光谱数据、近红外线光谱数据、红外线光谱数据和紫外线光谱数据。
3.一种采用高光谱分析的水质检测系统,基于权利要求2所述的采用高光谱分析的水质检测方法,其特征在于:包括数据收集模块、特征提取模块、基准参考模块和水质状态判断模块;
所述数据收集模块用于收集水体的光谱数据,对水体的光谱数据进行基线校正处理;
所述特征提取模块用于对校正后的水体的光谱数据进行特征提取,得到特征向量;
所述基准参考模块用于基于特征向量,构建多模态联合反演模型,计算水质参数估计值,根据水质参数估计值,计算基准参考光谱数据;
所述水质状态判断模块用于采集实时光谱数据,根据实时光谱数据与基准参考光谱数据的差异度,判断水质状态。