一种烟用香精识别方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及气味识别技术领域，更具体地说，涉及一种烟用香精识别方法及装置。
【背景技术】
[0002] 烟用香精对卷烟能够起到增香调味的作用，并赋以卷烟一定的特征香味。现有的 烟用香精识别过程主要通过感官评吸人员的嗅觉来进行识别。
[0003] 但是，现有的这种评价方式不仅给烟用香精质量的评定带来了主观差异，而且由 于评吸需要组织多位具有评吸资格证的人员集中进行烟用香精识别，造成烟用香精识别的 花费大、识别时间长的问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供了一种烟用香精识别方法及装置，用于解决现有烟用香精 识别方法依靠评吸人员的嗅觉，存在识别花费大、识别时间长的问题。
[0005] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006] 一种烟用香精识别方法，包括：
[0007] 获取待识别烟用香精的实验数据，所述实验数据包括电子鼻传感器阵列中各个传 感器对待识别烟用香精挥发性组分的一次吸附和解吸过程中，t个时间点的瞬时响应信号 值；
[0008] 利用所述实验数据构建响应矩阵R :
[0010] 其中，k为传感器阵列中传感器的个数，
，skt为第k个传感器在t时 刻的瞬时响应信号值；
[0011] 对所述响应矩阵R进行因子分解，确定满足预置条件的分解方式：
[0012]
[0013] 其中，c为气味分子种类，p为因子数；
[0014]计算矩阵C的第x列乘以矩阵N的第x行且乘以矩阵r，将计算得到的各矩阵确 定为目标矩阵，所述目标矩阵为t行k列矩阵，其中x属于1至p;
[0015] 生成与各目标矩阵对应的三维立体图，将各三维立体图确定为所述待识别烟用香 精的气味图；
[0016] 依据所述待识别烟用香精的气味图以及预置的烟用香精类型与气味图对应关系， 确定所述待识别烟用香精的类型。
[0017] 优选地，所述对所述响应矩阵R进行因子分解，确定满足预置条件的分解方式的 过程包括：
[0018]设定c的取值范围为[1，xl]，p的取值范围为[1，x2]，其中xl和x2均为整数；
[0019] 按照C和p取值的各种组合方式，对响应矩阵R进行因子分解，得到若干种分解方 式；
[0020] 在得到的若干种分解方式中，选取矩阵C满足单峰约束，矩阵C、N和r满足非负 约束，矩阵r满足对角化约束的分解方式，将其确定为第一分解方式集合；
[0021] 计算所述第一分解方式集合中各种分解方式对应的残差值；
[0022] 将所述第一分解方式集合中，残差值不会出现过拟合情况的分解方式的集合确定 为第二分解方式集合；
[0023] 在所述第二分解方式集合中，选取残差值最小的分解方式。
[0024] 优选地，在对响应矩阵R进行因子分解时，采用交替最小二乘法进行因子分解。
[0025] 优选地，所述生成与各目标矩阵对应的三维立体图包括：
[0026] 以所述目标矩阵的行数和列数作为自变量，确定的行数及列数对应的元素值作为 因变量，在三维立体图中绘制所述自变量和所述因变量间的对应关系。
[0027] -种烟用香精识别装置，包括：
[0028] 实验数据获取单元，用于获取待识别烟用香精的实验数据，所述实验数据包括电 子鼻传感器阵列中各个传感器对待识别烟用香精挥发性组分的一次吸附和解吸过程中，t 个时间点的瞬时响应信号值；
[0029] 响应矩阵构建单元，用于利用所述实验数据构建响应矩阵R :
[0031] 其中，k为传感器阵列中传感器的个数，
，skt为第k个传感器在t时 刻的瞬时响应信号值；
[0032] 矩阵分解单元，用于对所述响应矩阵R进行因子分解，确定满足预置条件的分解 方式：
[0034] 其中，c为气味分子种类，p为因子数；
[0035]目标矩阵计算单元，用于计算矩阵C的第x列乘以矩阵N的第x行且乘以矩阵r， 将计算得到的各矩阵确定为目标矩阵，所述目标矩阵为t行k列矩阵，其中x属于1至p;
[0036] 气味图生成单元，用于生成与各目标矩阵对应的三维立体图，将各三维立体图确 定为所述待识别烟用香精的气味图；
[0037] 类型识别单元，用于依据所述待识别烟用香精的气味图以及预置的烟用香精类型 与气味图对应关系，确定所述待识别烟用香精的类型。
[0038] 优选地，所述矩阵分解单元包括：
[0039] 第一矩阵分解子单元，用于设定c的取值范围为[1，xl]，p的取值范围为[1，x2]， 其中xl和x2均为整数；
[0040] 第二矩阵分解子单元，用于按照C和p取值的各种组合方式，对响应矩阵R进行因 子分解，得到若干种分解方式；
[0041] 第三矩阵分解子单元，用于在得到的若干种分解方式中，选取矩阵C满足单峰约 束，矩阵C、N和r满足非负约束，矩阵r满足对角化约束的分解方式，将其确定为第一分 解方式集合；
[0042] 第四矩阵分解子单元，用于计算所述第一分解方式集合中各种分解方式对应的残 差值；
[0043] 第五矩阵分解子单元，用于将所述第一分解方式集合中，残差值不会出现过拟合 情况的分解方式的集合确定为第二分解方式集合；
[0044] 第六矩阵分解子单元，用于在所述第二分解方式集合中，选取残差值最小的分解 方式。
[0045] 优选地，所述第二矩阵分解子单元在对响应矩阵R进行因子分解时，采用交替最 小二乘法进行因子分解。
[0046] 优选地，所述气味图生成单元包括：
[0047] 第一气味图生成子单元，用于以所述目标矩阵的行数和列数作为自变量，确定的 行数及列数对应的元素值作为因变量，在三维立体图中绘制所述自变量和所述因变量间的 对应关系。
[0048] 从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的烟用香精识别方法，仅需要获 取电子鼻传感器阵列对待识别烟用香精挥发性组分的t个测量点的瞬时响应信号值，然后 利用获取的值构建响应矩阵R，并对响应矩阵R进行因子分解，得到吸附质量形态矩阵C、吸 附质量系数矩阵N和气味特征矩阵r，进一步通过对三个矩阵进行处理，得到若干个表征 待识别烟用香精的气味图的三维立体图，对比该气味图及预置的烟用香精类型与气味图间 的对应关系，确定所述待识别烟用香精的类型。本申请的方法依靠软件程序进行烟用香精 的识别，从而避免了人工评吸造成的花费大、识别时间长的问题，且经过多次实验证明，烟 用香精识别效率非常高。
【附图说明】
[0049] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0050] 图1为本申请实施例公开的一种烟用香精识别方法流程图；
[0051] 图2A-图2F分别为本申请实施例公开的六种烟用香精样品的气味图；
[0052] 图3为本申请实施例公开的一种烟用香精识别装置结构示意图；
[0053] 图4为本申请实施例公开的一种矩阵分解单元结构示意图；
[0054] 图5为本申请实施例公开的一种气味图生成单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0055] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。
[0056] 在介绍本申请方案之前，先对本案发明人的前期研宄工作进行介绍。
[0057] 本案发明人经过实验研宄发现，对于单一气味分子而言，电子鼻传感器的响应信 号强度可以表示为：
[0058] s = ym
[0059] 其中，s是传感器对气味分子A的总响应值，m是气味分子A的总吸附量，是与传感 器自身的特性相关的参数，可以称之为单位吸附质量的响应系数。
[0060] 如果一个传感器阵列包括有k个不同的传感器，则每个传感器对同样的气味分子 A也会产生不同的响应，可以用下式表示：
[0061] r严111严，i = 1，2, ? ? ? k
[0062] 这里，ri是第i个传感器的响应值，r严是传感器i对气味分子A的响应系数，或 者可以称为气味常数，它与吸附质量无关，mi(A)是传感器i上气味分子A的吸附质量。
[0063]传感器阵列对气味分子A的测量实际上是传感器阵列中各个传感器对气味分子A 的一次吸附和解吸过程中，t个时间点的瞬时响应信号值。利用测量