所述各个待配比烟叶原料的近红外光谱，分析所 述各个待配比烟叶原料的特征评价指数；
[0044] 在建立模型之前，首先收集具有精确标注烟碱、总糖等化学成分含量的不同部位 和风格的烟叶样品，并采集其近红外光谱。
[0045] 然后通过应用基于主成分及Fisher准则（PPF)的投影方法建立部位特征强度指 数和风格特征指数强度的近红外特征模型。
[0046] 在本实施例中，所述待配比烟叶原料的特征包括化学成分、部位特征、风格特征和 感官质量。
[0047] 在建立近红外特征模型过程中，部位特征模型中包含典型的上、中、下S种部位的 建模样品，风格特征模型中包含典型的浓、中、清=种风格的建模样品。
[0048] 应用上述特征模型计算得到待配比烟叶原料的投影值，通过计算待配比烟叶原料 投影值向量P与各类投影均值（Ai、A2、As)之间的欧氏距离，比较得出最近类欧氏距离〇1，与 次近类欧氏距离〇2。如〇1〉3巧（式中S为〇1对应类投影值的标准差，Si或S 2或S3)，则判 定为超模型范围样品，否则计算得出两种相近部位定性结果的量化分值，即最近类量化分 值Vi，及次近类量化分值V2,计算公式为Vi= (i-〇i/(〇i+〇2))*i〇〇，V2= 100-Vi。依据Vi、V2 分值，细化定性预测结果。若Vi〉67,则判定为对应类的典型样品，否则判定为最近类偏次近 类样品。
[0049] 对于部位特征模型，依据细化为典型上、上偏中、中偏上、典型中、中偏下、下偏中、 典型下等7类结果，将分析样品的部位特征依次量化为9、7、6、5、4、3、1等9级分制的部位 强度指数；
[0化0] 对于风格特征模型，依据细化为典型浓、浓偏中、中偏浓、典型中、中偏清、清偏中、 典型清、等7类结果，将分析样品的部位特征依次量化为9、7、6、5、4、3、1等9级分制的风格 强度指数。
[0化1] 近红外定量模型通过应用偏最小二乘法任L巧建立，近红外定量模型分为为烟叶 感官质量模型和化学成分模型。
[0052] 其中，烟叶感官质量模型和预测结果的数字描述采用百分制，烟碱、总糖等化学成 分特征模型和预测结果的数字描述采用百分含量。
[0053] S4、根据所述各个待配比烟叶原料的特征评价指数，设定特征目标约束条件、数量 约束条件和允差值，对所述待配比烟叶原料的配比比例进行优化计算。
[0054] 步骤S4具体包括；
[0055] S41、将每个待配比烟叶原料的特征评价指数矩阵标记为Qu，其中，i = 1，2,…n， n为则待配比烟叶原料的种类，j = 1，2,…k，k为每个待配比烟叶原料的特征评价指数个 数；
[0056] S仏设定数量约束条件，对每个待配比烟叶原料分别设定最大比例值Max;和最小 比例值Min;;
[0化7] S43、计算附加均值矢量；
[005引
【主权项】
1. 一种基于近红外光谱的烟叶原料配比比例计算方法，其特征在于，包括： 51、 根据预设的各个烟叶样品的特征指数量化值以及采集的所述烟叶样品的近红外光 谱，分别建立所述烟叶样品的近红外特征模型以及近红外定量模型； 52、 采集各个与所述烟叶样品种类对应的待配比烟叶原料的近红外光谱； 53、 根据所述近红外特征模型与所述各个待配比烟叶原料的近红外光谱，分析所述各 个待配比烟叶原料的特征评价指数； 54、 根据所述各个待配比烟叶原料的特征评价指数，设定特征目标约束条件、数量约束 条件和允差值，对所述待配比烟叶原料的配比比例进行优化计算。
2. 如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述待配比烟叶原料的特征包括化学 成分、部位特征、风格特征和感官质量。
3. 如权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，所述近红外特征模型为部位特征强 度指数和风格特征指数强度的近红外模型，所述近红外定量模型为烟叶感官质量和化学成 分的近红外模型。
4. 如权利要求3所述的计算方法，其特征在于，所述步骤S1还包括： 通过应用偏最小二乘法PLS建立所述近红外定量模型，通过应用基于主成分及Fisher准则的投影方法PPF建立所述近红外特征模型。
5. 如权利要求1-4任一项所述的计算方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括： 541、 将每个待配比烟叶原料的特征评价指数矩阵标记为其中，i= 1，2,…n，n为 则待配比烟叶原料的种类，j= 1，2,…k，k为每个待配比烟叶原料的特征评价指数个数； 542、 设定数量约束条件，对每个待配比烟叶原料分别设定最大比例值MaXi和最小比例 值組叫； 543、 计算附加均值矢量
544、 设定目标约束条件和允差值： 设第i个待配比烟叶原料的配方比例为Xi，且其附加均值矢量的配方比例为最小，即xn+1的值为最小； 设第j个特征评价指数的配方目标值为Uj，允差值为vj; 545、 建立配方比例Xi的求解方程： minxf(x)，f(x) =xn+1 Uj-Vj^Q^ ?XJ+. . .+Qij?Xi+. . . +QnJ ?xnQav(J) ?xn+1^Uj+Vj Min^x? ?xn?xn+1^Max±
根据上述公式求解Xi，设定xn+1趋向于0,故忽略最小值xn+1，则Xi即为每个待配比烟叶 原料所对应的配方比例。
6. -种基于近红外光谱的烟叶原料配比比例计算装置，其特征在于，所述装置包括： 烟叶样品模型建立单元，用于根据预设的各个烟叶样品的特征指数量化值以及采集的 所述烟叶样品的近红外光谱，分别建立所述烟叶样品的近红外特征模型以及近红外定量模 型； 待配比烟叶原料近红外光谱采集单元，用于采集各个与所述烟叶样品种类对应的待配 比烟叶原料的近红外光谱； 特征指数评价单元，用于根据所述近红外特征模型与所述各个待配比烟叶原料的近红 外光谱，分析所述各个待配比烟叶原料的特征评价指数； 配比比例计算单元，用于根据所述各个待配比烟叶原料的特征评价指数，设定特征目 标约束条件、数量约束条件和允差值，对所述待配比烟叶原料的配比比例进行优化计算。
【专利摘要】本发明公开了一种基于近红外光谱的烟叶原料配比比例计算方法和装置，该方法包括：建立烟叶样品的近红外特征模型以及近红外定量模型；采集各个与所述烟叶样品种类对应的待配比烟叶原料的近红外光谱；根据所述近红外特征模型与所述各个待配比烟叶原料的近红外光谱，分析所述各个待配比烟叶原料的特征评价指数；根据所述各个待配比烟叶原料的特征评价指数，设定特征目标约束条件、数量约束条件和允差值，对所述待配比烟叶原料的配比比例进行优化计算。本发明通过计算特征评价指数，根据附加均值矢量为机制目标的线性规划方法进行烟叶制品的配比比例设计，能够较好地实现配方设计中质量与数量之间的平衡，有利于卷烟配方产品品质的协调性和稳定性。
【IPC分类】G01N21-3563, G01N21-359, G06F19-00
【公开号】CN104568823
【申请号】CN201510007312
【发明人】李军会, 李雪莹, 赵龙莲, 蔡嘉月, 梁淼, 向伶俐, 栾丽丽, 李凯, 张晔晖, 张录达
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月7日