基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法及系统

本发明属于在线检测，尤其涉及一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法及系统。

背景技术：

1、包衣具有防潮、掩味、遮光、抗氧化与控制释药行为等作用，是一项中药固体制剂的重要工序。传统的检测方法往往耗时费力或难以形成量化指标，如：经验估算法、离线或旁线测量等。为满足现代制药的要求，过程分析技术被用于生产过程的在线检测，如：近红外光谱、拉曼光谱、太赫兹光谱、图像分析法等。

2、近红外光谱具有快速、无损、无需样品前处理等优点，在化工、食品、制药等领域中得到了广泛的应用。然而，光谱中包含了大量无关信息与冗余信号，这会导致模型的复杂度高和预测能力低问题。因此，构建模型前，往往需要波长选择。波长选择是通过算法从原始光谱中挑选出波长子集的过程，其选择的原则是保证不降低模型性能前提下，挑选出尽可能少的变量。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，用于解决光谱中包含了大量无关信息与冗余信号，导致模型的复杂度高和预测能力低的技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，包括：获取片剂包衣全过程内样品的近红外光谱数据，并计算所述近红外光谱数据上每个波长点与吸湿率的最大信息系数，得到与波长相关联的最大信息系数序列；根据预设的移动平滑窗对所述最大信息系数序列进行平滑处理，并结合预设的plsr模型选择出连续的光谱区间；根据连续投影法对所述光谱区间中的波长进行提取，得到目标波长，并基于所述目标波长构建mlp定量模型；基于所述mlp定量模型对不同时间段待测样品的吸湿率进行检测。

3、第二方面，本发明提供一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测系统，包括：计算模块，配置为获取片剂包衣全过程内样品的近红外光谱数据，并计算所述近红外光谱数据上每个波长点与吸湿率的最大信息系数，得到与波长相关联的最大信息系数序列；处理模块，配置为根据预设的移动平滑窗对所述最大信息系数序列进行平滑处理，并结合预设的plsr模型选择出连续的光谱区间；提取模块，配置为根据连续投影法对所述光谱区间中的波长进行提取，得到目标波长，并基于所述目标波长构建mlp定量模型；检测模块，配置为基于所述mlp定量模型对不同时间段待测样品的吸湿率进行检测。

4、第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法的步骤。

5、第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法的步骤。

6、本申请的基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法及系统，以用最大信息系数作为变量重要性指标，并将所得最大信息系数序列经平滑处理，实现对波长区间的选择，从而能够筛选出质量高、维度低的变量子集，并由spa算法进一步减少波长间的共线性，减少了被选波长的数量。

技术特征：

1.一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，其特征在于，所述计算所述近红外光谱数据上每个波长点与吸湿率的最大信息系数，包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，其特征在于，所述根据预设的移动平滑窗对所述最大信息系数序列进行平滑处理，并结合预设的plsr模型选择出连续的光谱区间，包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，其特征在于，所述采用不同窗口大小的移动平滑窗对各个波长的最大信息系数序列做平滑处理，包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法，其特征在于，其中，所述mlp定量模型的表达式为：

6.一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测系统，其特征在于，包括：

7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至5任一项所述的基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法。

技术总结
本发明公开一种基于串联策略波长选择的包衣吸湿率在线检测方法及系统，方法包括：计算近红外光谱数据上每个波长点与吸湿率的最大信息系数，得到与波长相关联的最大信息系数序列；根据预设的移动平滑窗对最大信息系数序列进行平滑处理，并结合预设的PLSR模型选择出连续的光谱区间；根据连续投影法对光谱区间中的波长进行提取，得到目标波长，并基于目标波长构建MLP定量模型；基于MLP定量模型对不同时间段待测样品的吸湿率进行检测。以用最大信息系数作为变量重要性指标，实现对波长区间的选择，从而能够筛选出质量高、维度低的变量子集，用于构建MLP定量模型。

技术研发人员：陶青,姚磊岳,胡伟龙,刘微,鲁铁,罗晓健,何雁,饶小勇
受保护的技术使用者：江西中医药大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11