一種煙用紙張材料識(shí)別方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及氣味識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種煙用紙張材料識(shí)別方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 不同的煙用紙張材料，如包裝紙、內(nèi)襯紙、接裝紙等，其采用的印刷工藝和油墨有 巨大的差別。包裝紙材料所散發(fā)出的氣味，不僅可能給卷煙帶來異味，而且可能存在對人體 有害的揮發(fā)性成分。
[0003] 為了對煙用紙張材料進(jìn)行檢測，煙草行業(yè)建立了一系列的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以對其進(jìn)行 檢測和監(jiān)控。但是，現(xiàn)有的方法均需要對待檢測樣品進(jìn)行前處理，并且需要配備標(biāo)準(zhǔn)液，造 成樣品的識(shí)別周期過長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N煙用紙張材料識(shí)別方法及裝置，用于解決現(xiàn)有煙用 紙張材料檢測方法需要對樣品進(jìn)行前處理，且需要配備標(biāo)準(zhǔn)液，因而造成樣品識(shí)別周期過 長的問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0006] 一種煙用紙張材料識(shí)別方法，包括：
[0007] 獲取待識(shí)別煙用紙張材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括電子鼻傳感器陣列中各 個(gè)傳感器對待識(shí)別煙用紙張材料揮發(fā)性組分的一次吸附和解吸過程中，t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí) 響應(yīng)信號(hào)值；
[0008] 利用所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建響應(yīng)矩陣R:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種煙用紙張材料識(shí)別方法，其特征在于，包括： 獲取待識(shí)別煙用紙張材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括電子鼻傳感器陣列中各個(gè)傳 感器對待識(shí)別煙用紙張材料揮發(fā)性組分的一次吸附和解吸過程中，t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)響應(yīng) 信號(hào)值； 利用所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建響應(yīng)矩陣R:
其中，k為傳感器陣列中傳感器的個(gè)數(shù)，
-Skt為第k個(gè)傳感器在t時(shí)刻的 瞬時(shí)響應(yīng)信號(hào)值； 對所述響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分解，確定滿足預(yù)置條件的分解方式：
其中，C為氣味分子種類，P為因子數(shù)； 計(jì)算矩陣C的第X列乘W矩陣N的第X行且乘W矩陣r，將計(jì)算得到的各矩陣確定為 目標(biāo)矩陣，所述目標(biāo)矩陣為t行k列矩陣，其中X屬于1至P; 生成與各目標(biāo)矩陣對應(yīng)的=維立體圖，將各=維立體圖確定為所述待識(shí)別煙用紙張材 料的氣味圖； 依據(jù)所述待識(shí)別煙用紙張材料的氣味圖W及預(yù)置的煙用紙張材料異味類型與氣味圖 對應(yīng)關(guān)系，確定所述待識(shí)別煙用紙張材料的異味類型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分解，確 定滿足預(yù)置條件的分解方式的過程包括： 設(shè)定C的取值范圍為[1，xl]，P的取值范圍為[1，x2]，其中XI和x2均為整數(shù)； 按照C和P取值的各種組合方式，對響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分解，得到若干種分解方式； 在得到的若干種分解方式中，選取矩陣C滿足單峰約束，矩陣C、N和r滿足非負(fù)約束， 矩陣r滿足對角化約束的分解方式，將其確定為第一分解方式集合； 計(jì)算所述第一分解方式集合中各種分解方式對應(yīng)的殘差值； 將所述第一分解方式集合中，殘差值不會(huì)出現(xiàn)過擬合情況的分解方式的集合確定為第 二分解方式集合； 在所述第二分解方式集合中，選取殘差值最小的分解方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在對響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分解時(shí)，采用交 替最小二乘法進(jìn)行因子分解。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成與各目標(biāo)矩陣對應(yīng)的=維立體 圖包括： W所述目標(biāo)矩陣的行數(shù)和列數(shù)作為自變量，確定的行數(shù)及列數(shù)對應(yīng)的元素值作為因變 量，在=維立體圖中繪制所述自變量和所述因變量間的對應(yīng)關(guān)系。
5. -種煙用紙張材料識(shí)別裝置，其特征在于，包括： 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取待識(shí)別煙用紙張材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括電 子鼻傳感器陣列中各個(gè)傳感器對待識(shí)別煙用紙張材料揮發(fā)性組分的一次吸附和解吸過程 中，t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)響應(yīng)信號(hào)值； 響應(yīng)矩陣構(gòu)建單元，用于利用所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建響應(yīng)矩陣R:
其中，k為傳感器陣列中傳感器的個(gè)數(shù)，
，Skt為第k個(gè)傳感器在t時(shí)刻的 瞬時(shí)響應(yīng)信號(hào)值； 矩陣分解單元，用于對所述響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分解，確定滿足預(yù)置條件的分解方式；
其中，C為氣味分子種類，P為因子數(shù)； 目標(biāo)矩陣計(jì)算單元，用于計(jì)算矩陣C的第X列乘W矩陣N的第X行且乘W矩陣r，將計(jì) 算得到的各矩陣確定為目標(biāo)矩陣，所述目標(biāo)矩陣為t行k列矩陣，其中X屬于1至P ; 氣味圖生成單元，用于生成與各目標(biāo)矩陣對應(yīng)的=維立體圖，將各=維立體圖確定為 所述待識(shí)別煙用紙張材料的氣味圖； 類型識(shí)別單元，用于依據(jù)所述待識(shí)別煙用紙張材料的氣味圖W及預(yù)置的煙用紙張材料 異味類型與氣味圖對應(yīng)關(guān)系，確定所述待識(shí)別煙用紙張材料的異味類型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述矩陣分解單元包括： 第一矩陣分解子單元，用于設(shè)定C的取值范圍為[1，XI]，P的取值范圍為[1，x2]，其中xl和x2均為整數(shù)； 第二矩陣分解子單元，用于按照C和P取值的各種組合方式，對響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分 解，得到若干種分解方式； 第=矩陣分解子單元，用于在得到的若干種分解方式中，選取矩陣C滿足單峰約束，矩 陣c、N和r滿足非負(fù)約束，矩陣r滿足對角化約束的分解方式，將其確定為第一分解方式 集合； 第四矩陣分解子單元，用于計(jì)算所述第一分解方式集合中各種分解方式對應(yīng)的殘差 值； 第五矩陣分解子單元，用于將所述第一分解方式集合中，殘差值不會(huì)出現(xiàn)過擬合情況 的分解方式的集合確定為第二分解方式集合； 第六矩陣分解子單元，用于在所述第二分解方式集合中，選取殘差值最小的分解方式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二矩陣分解子單元在對響應(yīng)矩陣R 進(jìn)行因子分解時(shí)，采用交替最小二乘法進(jìn)行因子分解。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述氣味圖生成單元包括： 第一氣味圖生成子單元，用于W所述目標(biāo)矩陣的行數(shù)和列數(shù)作為自變量，確定的行數(shù) 及列數(shù)對應(yīng)的元素值作為因變量，在=維立體圖中繪制所述自變量和所述因變量間的對應(yīng) 關(guān)系。
【專利摘要】本申請公開了一種煙用紙張材料識(shí)別方法及裝置，方法僅需要獲取電子鼻傳感器陣列對待識(shí)別煙用紙張材料揮發(fā)性組分的t個(gè)測量點(diǎn)的瞬時(shí)響應(yīng)信號(hào)值，利用獲取的值構(gòu)建響應(yīng)矩陣R，并對響應(yīng)矩陣R進(jìn)行因子分解，得到吸附質(zhì)量形態(tài)矩陣C、吸附質(zhì)量系數(shù)矩陣N和氣味特征矩陣Γ，通過對三個(gè)矩陣進(jìn)行處理，得到若干個(gè)表征待識(shí)別煙用紙張材料的氣味圖的三維立體圖，對比該氣味圖及預(yù)置的煙用紙張材料異味類型與氣味圖間的對應(yīng)關(guān)系，確定待識(shí)別煙用紙張材料的異味類型。本申請的方法對于獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過軟件程序進(jìn)行處理，短時(shí)間內(nèi)即可得到待識(shí)別煙用紙張材料的類型，無需對樣本進(jìn)行前處理，且識(shí)別過程也無需配備標(biāo)準(zhǔn)液，因此大大降低了樣品的識(shí)別周期。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號(hào)】CN104850753
【申請?zhí)枴緾N201510288613
【發(fā)明人】孔浩輝, 吳君章
【申請人】廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月29日