(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111313279.5 (22)申请日 2021.11.08 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710000 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 李元　李含　张冠军　 (74)专利代理 机构 北京中睿智恒知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16025 代理人 黄莉 (51)Int.Cl. G06F 17/15(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种定量评估绝缘纸聚合度的光谱模型传 递方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种定量评估绝缘纸聚合度 的光谱模型传递方法及系统， 定量评估的方法包 括， 采集绝缘纸样品的第一光谱 数据和第二光谱 数据并进行插值处理及多元散射矫正， 及通过 Savitzky‑Golay卷积法及 矩阵标准化 法处理后， 构建基于PLS 模型的训练样本， 获取PLS 模型的最 优PLS因子数； 基于最优PLS因子数对应的PLS模 型， 对初始样品数据集进行训练， 获取第一模型 参数和第二模型参数， 并通过最优PLS因子数， 构 建用于定量评估绝缘纸聚合度的评估模型； 光谱 模型传递系统用于实现定量评估 方法， 本发明所 提出的方法与传统方法进行了比较， 能在只有少 量从仪器光谱的情况下得到最优的效果， 实现了 不同光谱仪之间的模型传递。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114036456 A 2022.02.11 CN 114036456 A 1.一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采集绝缘纸样品的第一光谱数据和第二光谱数据， 对所述第一光谱数据、 所述第二光 谱数据进行插值处 理及多元散射 矫正， 构建初始样品数据集； 基于Savitzky ‑Golay卷积法及矩阵标准化法， 对所述初始样品数据集进行预处理， 构 建基于PLS模型的训练样本， 获取 所述PLS模型的最优PLS因子数； 基于所述最优PLS因子数对应的所述PLS模型， 对所述初始样品数据集进行训练， 获取 第一模型参数和第二模型参数； 基于所述PLS模型， 通过所述最优PLS因子数、 所述第一模型参数、 所述第二模型参数， 构建用于 定量评估绝 缘纸聚合度的评估 模型。 2.根据权利要求1所述 一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 在构建初始样品数据集的过程中， 基于所述第一光谱数据的横坐标， 对所述第一光谱 数据、 所述第二 光谱数据进行线性插值处 理； 线性插值公式为： 其中， x0， x1为插值区间端点， f(  )为所述第二光谱数据在插值端点的吸光度， p(x)为所 求插值区间一次拟合函数， 将所述第二光谱数据的横坐标替换为所述第二光谱数据的横坐 标带入p(x)即可。 3.根据权利要求2所述 一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 在对所述第一光谱数据、 所述第二光谱数据进行插值处理后， 所述多元散射矫正的方 法包括以下步骤： 提取所述第一 光谱数据的均值作为所述多元散射 矫正的理想光谱数据； 基于所述第 一光谱数据、 所述第 二光谱数据、 所述理想光谱数据， 进行一元线性回归处 理， 获取所述绝缘纸样品的基线平 移量和偏移量； 基于所述基线平移量和所述偏移量， 对所述第一光谱数据、 所述第二光谱数据进行多 元散射矫正， 构建所述初始样品数据集。 4.根据权利要求3所述 一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 在进行多元散射矫正的过程中， 将所述第一光谱数据、 所述第二光谱数据， 减去所述基 线平移量后除以所述偏移量， 获得矫正后的光谱， 根据所述校正后的光谱， 构建所述初始样 品数据集。 5.根据权利要求1所述 一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 基于所述初始样品数据集， 使用所述Savitzky ‑Golay卷积法平滑去噪， 设置窗口宽度 与拟合的阶次， 对所述初始样品数据集进行加窗处 理， 其中， 所述加窗处 理的方法为： 式中,m为窗口宽度， Ps为第s个数据点对应的平滑系数， PS＝X′l+s/Xl+s,其中， X′l+s为第l +s个点的光谱吸光度拟合值， Xl+s为第l+s个点的光谱吸光度真实值， X ′l+s为通过最小二乘 法对样本光谱拟合获得。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114036456 A 26.根据权利要求5所述 一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 通过使用所述矩阵标准化方法， 消除所述第一光谱数据、 所述第二光谱数据的吸光度 绝对差异， 其中， 所述矩阵标准 化方法为： 其中， S′为标准化后光谱， μ为 光谱均值， σ 为 光谱标准差 。 7.根据权利要求6所述 一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 将预处理操作后的所述第 一光谱数据和所述第 二光谱数据进行数据整合， 使用留一法 交叉验证， 得到预测值与真实值的差别， 筛 选异常点； 将验证后无异常的所述第一光谱数据按照聚合度由大到小排列， 将排序为5n ‑2的样本 定为验证集， 其 余样本作为训练集。 将所述第二 光谱数据作为训练集； 通过对主成分因子ncomp 赋值迭代计算， 确定PLS预测最佳主成分数， 并将所述PLS预测 最佳主成分数作为所述 最优PLS因子数。 8.根据权利要求7 所述一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递方法， 其特 征在于： 确定PLS预测最佳主成分数的方法为： 其中， RMS E为对应所述PLS模型的均方根误差， DPrel为样本聚合度实际值， DPforecast为样 本聚合度预测值。 9.一种定量评估绝 缘纸聚合度的光谱 模型传递系统， 其特 征在于， 包括： 数据采集模块， 用于采集 绝缘纸样品的第一 光谱数据和第二 光谱数据； 第一数据处理模块， 用于对所述第一光谱数据、 所述第二光谱数据进行插值处理及多 元散射矫正， 构建初始样品数据集； 第二数据处理模块， 用于基于Savitzky ‑Golay卷积法及矩阵标准化法， 对所述初始样 品数据集进行 预处理， 构建基于PLS模型的训练样本， 获取 所述PLS模型的最优PLS因子数； 第三数据处理模块， 用于基于所述最优PLS因子数对应的所述PLS模型， 对所述初始样 品数据集进行训练， 获取第一模型参数和第二模型参数； 数据评估模块， 用于基于所述PLS模型， 通过所述最优PLS因子数、 所述第一模型参数、 所述第二模型参数， 构建用于 定量评估绝 缘纸聚合度的评估 模型； 数据库模块， 用于存 储所述光谱模型传递系统的系统数据； 数据库逻辑控制模块， 用于通过控制所述数据库模块与 所述光谱模型传递系统 的其他 功能模块进行 数据交互， 实现所述 光谱模型传递系统的系统功能。 10.根据权利要求9所述一种定量评估绝缘纸聚合度的光谱模型传递系统， 其特征在 于， 所述光谱模型传递系统， 还包括用于实现权利要求1 ‑8任一权利要求所述的光谱模型 传递方法的计算机程序。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114036456 A 3