(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211011883.7 (22)申请日 2022.08.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115078281 A (43)申请公布日 2022.09.20 (73)专利权人 北京英视睿达科技股份有限公司 地址 100070 北京市丰台区汽车博物馆西 路8号院1号楼6层6 06 (72)发明人 田启明　孙悦丽　张萌　 (74)专利代理 机构 北京佳信天和知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11939 专利代理师 田英楠 (51)Int.Cl. G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01)G06V 10/52(2022.01) G06V 10/74(2022.01) (56)对比文件 WO 20210 33033 A1,2021.02.25 WO 20210 33033 A1,2021.02.25 US 20193 39242 A1,2019.1 1.07 US 2007031042 A1,20 07.02.08 徐珩等.模板匹配跟踪的哈希增强算法. 《计 算机应用与软件》 .2016,第3 3卷(第07期),第169 页左栏倒数第2段. 张春艳等.基 于离散小波变换和感知哈希的 加密医学图像 检索算法. 《计算机 应用》 .2018,第 38卷(第02期),第540页左栏 最后1段、 右栏第2 段， 第541页左栏倒数第2- 3段、 右栏第3 -4段. 审查员 翟千里 (54)发明名称 一种基于图片光谱相似度的水体物质组分 检测计算方法 (57)摘要 本发明公开一种基于图片光谱相似度的水 体物质组分检测计算方法， 包括： 1） 分别提取对 照水体和待检测水体的光谱特征； 2） 根据所述光 谱特征分别获取对照水体频域信息和待检测水 体频域信息； 3） 根据所述对照水体频域信息和所 述待检测水体频域信息分别生 成频域数据图片； 4） 比较所述待检测水体的频域数据图片与所述 对照水体的频域数据图片， 计算频域数据图片间 的相似性， 判断待检测水体的物质组分。 本发明 通过比较光谱的特征图片， 计算特征图片间的相 似性， 相比于直接使用光谱数据比较， 计算结果 精度更高。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115078281 B 2022.11.25 CN 115078281 B 1.一种基于图片光谱相似度的水体污染物检测计算方法， 其特 征在于， 包括： 1） 分别提取对照水体和待检测水体的光谱特征， 具体过程包括： 获取待检测水体和对 照水体的原始光谱； 对所述原始光谱中吸光度进行波长微分计算， 提取出光谱导数特征频 域信息； 2） 根据所述光谱特征分别获取对照水体频域信息和待检测水体频域信息， 具体过程包 括： 根据所述光谱导数特征频域信息， 对原始 光谱利用小波函数进 行连续小波变换， 获得对 照水体频域信息和待检测水体频域信息； 3） 根据所述对照水体频域信息和所述待检测水体频域信息分别生成频域数据图片； 4） 比较所述待检测水体的频域数据图片与所述对照水体的频域数据图片， 计算频域数 据图片间的相似性， 判断待检测水体的污染物， 具体过程包括： 将所述频域数据图片压缩变换为32*32的矩阵， 对所述32*32的矩阵进行DCT计算， 得到 系数矩阵； 提取所述系数矩阵中的最低频率， 得到缩小后8*8的系数矩阵， 计算所述缩小后 8*8的系数矩阵的平均值 ； 根据平均值 ， 利用哈希算法对所述缩小后8*8的系数矩阵进行编码， 生成哈希序列； 根据所述哈希序列， 计算所述待检测水体与所述对照水体的频域数据图片相似度值； 根据所述待检测水体与所述对照水体的相似度值， 确定所述待检测水体的污染物。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取待检测水体和对照水体的原始光 谱， 包括： 利用光谱仪采集光源发出 的光通过空气、 待检测水体和对照水体的光照强度， 根 据朗伯比尔定律对所述光照强度处理， 得到所述待检测水体和对照水体中污染物对应的吸 收光谱数据集； 所述吸收光谱 数据集至少包括一条光谱数据， 所述光谱 数据由从200纳米至 710纳米， 间隔为2nm的波长对应的吸光度组成。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述光谱仪使用前， 进行多级零点校准， 得 到零点校准模型； 根据所述 零点校准模型和朗伯比尔定律计算得到吸光度， 其公式为 其中， Abs表示吸光度， I参为参比光强， I测为测量光强， h （I参， I参0） 为参比光强的零点校准 参数， h （I测， I测0） 为测量光强的零 点校准参数。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 通过对光谱数据进行预处理提取所述光谱 特征， 所述预处 理包括： 对所述光谱数据进行SG平 滑处理， 得到平 滑后的光谱值； 将所述平滑后的光谱值减去所述光谱数据中最小的吸光度值， 得到常数偏移量消除后 的光谱数据； 对所述常数偏移量消除后的光谱数据进行归一 化处理。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 对光谱数据中波长进行一阶导数， 其公式 为： f(t) = diff(xi)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115078281 B 2其中， xi为第i条预处理后的光谱数据， dif f()为一阶差分， t为波长 。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述小 波变换的公式为： 其中， f(t)表示第i条光谱数据一阶差分的结果； a为尺度因子， τ为反映位移， ψa,t(t)为 基小波函数； WTf(a,t)为水基因特 征， 表示为一个m*n的矩阵， n 为光谱。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述根据平均值 ， 利用哈希算法对所述缩小后8*8的系数矩阵进行编码， 生成哈希 序列， 包括： 根据缩小后8*8 的系数矩阵， 设置0或1的64位的哈希值， 依此对所述哈希值与 进行比较， 若大于等于 ， 则将所述哈希值设为1， 否则设为0； 组合后形成哈希序列； 所述根据 所述哈希序列， 计算所述待检测水体与 所述对照水体的频域数据图片相似度 值， 包括： 统计待检测水体对应的哈希序列， 分别与所述对照水体对应的哈希序列的不同位 的个数； 若个数为0， 则相似度值为0， 表示所述待检测水体与对照水体的相 似度高； 若个数 小于5， 则相似度值小于5， 表 示相似度较高； 若个数大于10， 则相似度值大于10， 表 示完全不 同。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115078281 B 3