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申请/专利权人：广东省农业科学院农业资源与环境研究所

摘要：本申请涉及水稻糙米Cd含量测量技术领域，具体涉及基于光谱分析的水稻糙米Cd含量智能化测量方法，该方法包括：分别采集每个水稻糙米样品的X射线荧光光谱；基于各未经去噪的X射线荧光光谱与其去噪后的X射线荧光光谱之间谱线形状的相似性，确定各未经去噪的X射线荧光光谱中特征峰的整体保留程度；基于各去噪后的X射线荧光光谱与其进行本底扣除处理后的X射线荧光光谱之间特征峰的相似程度，确定各去噪后的X射线荧光光谱中特征峰的整体畸变程度；确定Cd元素在各经过去噪、本底扣除处理后的X射线荧光光谱中的X射线荧光强度的置信度；确定待测水稻糙米中的Cd含量。本申请旨在提高对待测水稻糙米中Cd含量测量的准确性。

主权项：1.基于光谱分析的水稻糙米Cd含量智能化测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：分别采集每个水稻糙米样品的X射线荧光光谱，其中，水稻糙米样品的Cd含量已知且各不相同；基于各未经去噪的X射线荧光光谱与其去噪后的X射线荧光光谱之间谱线形状的相似性，确定各未经去噪的X射线荧光光谱中特征峰的整体保留程度；基于各去噪后的X射线荧光光谱与其进行本底扣除处理后的X射线荧光光谱之间特征峰的相似程度，确定各去噪后的X射线荧光光谱中特征峰的整体畸变程度；基于所述整体保留程度、所述整体畸变程度及各水稻糙米样品中物质的粒度分布的离散度，确定Cd元素在各经过去噪、本底扣除处理后的X射线荧光光谱中的X射线荧光强度的置信度；基于所有水稻糙米样品中的Cd含量、所述X射线荧光强度以及所述置信度，确定待测水稻糙米中的Cd含量；所述整体保留程度的确定过程为：将未经去噪处理的各X射线荧光光谱，记为各原始X射线荧光光谱；将经过去噪处理的各X射线荧光光谱，记为各去噪X射线荧光光谱；获取各去噪X射线荧光光谱中与对应原始X射线荧光光谱中任一特征峰之间峰位差异最小的特征峰，记为去噪特征峰；基于所述任一特征峰与所述去噪特征峰的峰面积，确定所述任一特征峰的峰面积的相对变化程度；所述相对变化程度为所述任一特征峰与所述去噪特征峰之间峰面积的差异比上所述任一特征峰的峰面积的计算结果；计算各原始X射线荧光光谱和对应去噪X射线荧光光谱之间的光谱角，计算各原始X射线荧光光谱中所有特征峰的峰面积的相对变化程度的均值；基于所述光谱角与所述均值，确定各原始X射线荧光光谱中特征峰的整体保留程度；具体过程为：计算所述光谱角与所述均值的融合结果，将所述融合结果与取值为1的数值之和的倒数，作为各原始X射线荧光光谱中特征峰的整体保留程度，融合为所述光谱角与所述均值的乘积或所述光谱角与所述均值的累加值；所述整体畸变程度的确定过程为：将经过本底扣除处理的各去噪X射线荧光光谱，记为各本底扣除X射线荧光光谱；获取各本底扣除X射线荧光光谱中与对应去噪X射线荧光光谱中任意一个特征峰之间峰位差异最小的特征峰，记为本底扣除特征峰；计算所述任意一个特征峰与所述本底扣除特征峰之间峰面积的差异，记为面积差异；将所述面积差异与所述任意一个特征峰的峰面积的比值，作为所述任意一个特征峰的峰面积的相对变化值；基于所述任意一个特征峰与所述本底扣除特征峰之间的峰位差异、峰宽差异，以及所述相对变化值，确定所述任意一个特征峰的畸变程度；所述畸变程度为所述峰位差异、所述峰宽差异和所述相对变化值三者的乘积；将各去噪X射线荧光光谱中所有特征峰的畸变程度的均值，作为各去噪X射线荧光光谱中特征峰的整体畸变程度；所述置信度的确定过程为：将各去噪X射线荧光光谱中特征峰的整体畸变程度与对应所述离散度进行融合，计算融合结果与取值为1的数值的和值；融合为去噪X射线荧光光谱中特征峰的整体畸变程度与所述离散度的乘积或去噪X射线荧光光谱中特征峰的整体畸变程度与所述离散度之和；基于各原始X射线荧光光谱中特征峰的整体保留程度与对应所述和值，确定Cd元素在各本底扣除X射线荧光光谱中的X射线荧光强度的置信度；所述置信度为各原始X射线荧光光谱中特征峰的整体保留程度与对应所述和值的比值的归一化值；所述待测水稻糙米中的Cd含量的确定过程为：将任一水稻糙米样品中的Cd含量及Cd元素在所述任一水稻糙米样品的本底扣除X射线荧光光谱中的X射线荧光强度组成二维数据点；以水稻糙米样品的Cd含量为横坐标，以Cd元素在本底扣除X射线荧光光谱中的X射线荧光强度为纵坐标建立直角坐标系；采用加权最小二乘法获取所述直角坐标系中所有数据点的拟合直线，其中，将所述置信度作为对应数据点在拟合过程中的权重；获取Cd元素在待检测水稻糙米的本底扣除X射线荧光光谱中的X射线荧光强度，记为待检测荧光强度；获取所述待检测荧光强度在所述拟合直线上对应数据点的横坐标，作为待测水稻糙米中的Cd含量。

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百度查询： 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 基于光谱分析的水稻糙米Cd含量智能化测量方法