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原文传递碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统

专利名称：	碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统
摘要：	本发明实施例提供了一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统，所述方法首先获取待检测碳酸饮料在不同酸碱性条件下的RGB图像，并构建待检测碳酸饮料‑光谱‑酸碱度三维矩阵，然后将待检测碳酸饮料‑光谱‑酸碱度三维矩阵输入至预设定量分析模型中，由预设定量分析模型输出待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵。其中，预设定量分析模型基于多维偏最小二乘法构建。本发明实施例中提供的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法检测快速、准确、易于操作，能够减少检测时间。而且无需大型实验仪器，能够通过诸如手机摄像系统的便携式设备实现检测，降低了测定成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	首都师范大学
发明人：	张欣;张卓勇;于洋;舒东震;肖絮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910196797.X
公开号：	CN109856063A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	王庆龙;周永君
分类号：	G01N21/25(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100048 北京市海淀区西三环北路105号
主权项：	1.一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，其特征在于，包括：获取待检测碳酸饮料在不同酸碱性条件下的RGB图像，并构建待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵；将所述待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵输入至预设定量分析模型中，由所述预设定量分析模型输出所述待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵；其中，所述预设定量分析模型基于多维偏最小二乘法构建，用于表征碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵与碳酸饮料内所述预设合成色素的浓度矩阵之间的对应关系。 2.根据权利要求1所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，其特征在于，所述预设定量分析模型的构建方法包括：对于样品集中的每个碳酸饮料样品组，向每个碳酸饮料样品组中不同的碳酸饮料样品内分别加入不同体积的碱性溶液，获取每个碳酸饮料样品组中每份碳酸饮料样品的RGB图像，并构建碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵以及碳酸饮料样品内所述预设合成色素的第二类浓度矩阵；其中，所述样品集中包括：具有不同浓度的所述预设合成色素的多个碳酸饮料样品组，每个碳酸饮料样品组中包括多份碳酸饮料样品，每个碳酸饮料样品组中不同的碳酸饮料样品内的所述预设合成色素浓度均相等；通过多维偏最小二乘法确定所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵与所述第二类浓度矩阵之间的对应关系，构建所述预设定量分析模型。 3.根据权利要求2所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，其特征在于，所述预设定量分析模型的构建方法还包括：将样品集中的所有碳酸饮料样品组分成K份，采用K-折交叉验证方法，对所述预设定量分析模型进行构建；其中，所述样品集中包括：具有不同浓度的所述预设合成色素的多个碳酸饮料样品组，每个碳酸饮料样品组中包括多份碳酸饮料样品，每个碳酸饮料样品组中不同的碳酸饮料样品内的所述预设合成色素浓度均相等。 4.根据权利要求2所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，其特征在于，所述通过多维偏最小二乘法确定所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵与所述第二类浓度矩阵之间的对应关系，构建所述预设定量分析模型，具体包括：对所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵和所述第二类浓度矩阵进行分解，将所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵和所述第二类浓度矩阵均采用对应的得分矩阵和权重矩阵进行表示；将所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵对应的得分矩阵与所述第二类浓度矩阵对应的得分矩阵进行线性回归，确定所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵对应的得分矩阵与所述第二类浓度矩阵对应的得分矩阵之间的预设对应关系；基于所述预设对应关系、所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵对应的权重矩阵以及所述第二类浓度矩阵对应的权重矩阵，构建所述预设定量分析模型。 5.根据权利要求4所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，其特征在于，所述将所述待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵输入至预设定量分析模型中，由所述预设定量分析模型输出所述待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵，具体包括：对所述待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵进行分解，将所述待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵采用对应的得分矩阵和所述碳酸饮料样品-光谱-酸碱度三维矩阵对应的权重矩阵进行表示；基于所述预设对应关系、所述第二类浓度矩阵对应的权重矩阵以及所述待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵对应的得分矩阵，确定并输出所述待检测碳酸饮料内所述预设合成色素的第一类浓度矩阵。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，其特征在于，所述预设合成色素具体包括：柠檬黄色素、日落黄色素或亮蓝色素。 7.一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测系统，其特征在于，包括： RGB图像获取模块，用于获取待检测碳酸饮料在不同酸碱性条件下的RGB图像，并构建待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵；浓度检测模块，用于将所述待检测碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵输入至预设定量分析模型中，由所述预设定量分析模型输出所述待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵；其中，所述预设定量分析模型基于多维偏最小二乘法构建，用于表征碳酸饮料-光谱-酸碱度三维矩阵与碳酸饮料内预设合成色素的浓度矩阵之间的对应关系。 8.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行如权利要求1-6中任一项所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法。 9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1-6中任一项所述的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法。
所属类别：	发明专利