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原文传递一种光谱区间快速选择方法及系统

专利名称：	一种光谱区间快速选择方法及系统
摘要：	本发明公开一种光谱区间快速选择方法及系统，属于近红外光谱分析技术领域，现有技术在对于光谱分区数较大时，光谱区间选择速度较慢，精度较低的问题。一种光谱区间快速选择方法及系统，将光谱划分成N个光谱区间，并进行随机编码，以N个经编码的光谱区间组成一个家族，以m个家族形成群体；获取群体中的每个家族的目标函数值，根据其大小，对每个家族的光谱区间编码进行变异，根据家族变异前后的目标函数值确定相应家族的后代，以每个家族的后代形成新的群体；重复形成新的群体，直至达到设定变异次数为止，得到最佳光谱区间编码，从而获取最佳光谱区间。提高了在光谱分区数较大时，光谱区间选择的速度和精度。
专利类型：	发明专利
申请人：	汉谷云智(武汉)科技有限公司
发明人：	鄢烈祥;杨龙;周力
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN201911403797.9
公开号：	CN111175243A
代理机构：	武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	江慧
分类号：	G01N21/35;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/35
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区书城路56号昊天大厦7楼
主权项：	1.一种光谱区间快速选择方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将光谱划分成N个光谱区间，将所述N个光谱区间分别进行随机编码，以N个经编码的光谱区间组成一个家族，以m个家族形成群体；步骤S2、获取群体中的每个家族的目标函数值，根据每个家族的目标函数值的大小，从小到大对所有家族进行排列，根据每一家族的排列次序，对每个家族的光谱区间编码进行变异，根据家族变异前后的目标函数值确定相应家族的后代，以每个家族的后代形成新的群体；步骤S3、对新的群体重复执行步骤S2，直至达到设定变异次数为止，获取最新的群体中每个家族的目标函数值，以目标函数值最小的家族对应的光谱区间编码作为最佳光谱区间编码，根据最佳光谱区间编码获取最佳光谱区间；其中，N、m为正整数。 2.根据权利要求1所述的光谱区间快速选择方法，其特征在于，所述将所述N个光谱区间分别进行随机编码，具体包括，将所述N个光谱区间分别随机编码为1或者0，编码为1的光谱区间为有效光谱区间，编码为0的光谱区间为无效光谱区间。 3.根据权利要求1所述的光谱区间快速选择方法，其特征在于，所述获取群体中的每个家族的目标函数值，具体包括，利用偏最小二乘法计算每个家族的目标函数值，其中，RMSECV为均方根误差值，n为样品光谱的数量，yi为第i个样品光谱的性质测量值，为第i个样品光谱的性质预测值。 4.根据权利要求1所述的光谱区间快速选择方法，其特征在于，所述根据每一家族的排列次序，对每个家族的光谱区间编码进行变异，具体包括，对于每个家族，随机选择两个1～N之间的数字，交换家族内两个数字之间的编码，以实现一次倒向变异；家族排列次序的越前，对相应家族的光谱区间编码进行倒向变异的次数越少。 5.根据权利要求1所述的光谱区间快速选择方法，其特征在于，所述根据家族变异前后的目标函数值确定相应家族的后代，具体包括，若家族变异前的目标函数值大于家族变异后的目标函数值，则以变异后的家族作为相应家族的后代，否则，以变异前的家族作为相应家族的后代。 6.一种光谱区间快速选择系统，其特征在于，包括光谱区间划分及编码模块、新群体生成模块和最佳光谱区间确定模块；所述光谱区间划分及编码模块，用于将光谱划分成N个光谱区间，将所述N个光谱区间分别进行随机编码，以N个经编码的光谱区间组成一个家族，以m个家族形成群体；所述新群体生成模块，用于获取群体中的每个家族的目标函数值，根据每个家族的目标函数值的大小，从小到大对所有家族进行排列，根据每一家族的排列次序，对每个家族的光谱区间编码进行变异，根据家族变异前后的目标函数值确定相应家族的后代，以每个家族的后代形成新的群体；所述最佳光谱区间编码确定模块，用于使新群体生成模块重复执行，直至达到设定变异次数为止，获取最新的群体中每个家族的目标函数值，以目标函数值最小的家族对应的光谱区间编码作为最佳光谱区间编码，根据最佳光谱区间编码获取最佳光谱区间；其中，N、m为正整数。 7.根据权利要求6所述的光谱区间快速选择系统，其特征在于，所述光谱区间划分及编码模块，将所述N个光谱区间分别进行随机编码，具体包括，将所述N个光谱区间分别随机编码为1或者0，编码为1的光谱区间为有效光谱区间，编码为0的光谱区间为无效光谱区间。 8.根据权利要求6所述的光谱区间快速选择系统，其特征在于，所述新群体生成模块，获取群体中的每个家族的目标函数值，具体包括，利用偏最小二乘法计算每个家族的目标函数值，其中，RMSECV为均方根误差值，n为样品光谱的数量，yi为第i个样品的性质测量值，为第i个样品光谱的性质预测值。 9.根据权利要求6所述的光谱区间快速选择系统，其特征在于，所述新群体生成模块，根据每一家族的排列次序，对每个家族的光谱区间编码进行变异，具体包括，对于每个家族，随机选择两个1～N之间的数字，交换家族内两个数字之间的编码，以实现一次倒向变异；家族排列次序的越前，对相应家族的光谱区间编码进行倒向变异的次数越少。 10.根据权利要求6所述的光谱区间快速选择系统，其特征在于，所述新群体生成模块，根据家族变异前后的目标函数值确定相应家族的后代，具体包括，若家族变异前的目标函数值大于家族变异后的目标函数值，则以变异后的家族作为相应家族的后代，否则，以变异前的家族作为相应家族的后代。
所属类别：	发明专利