本发明涉及原油监管
技术领域：
，尤其涉及一种基于多尺度分析的原油产地判定方法、装置和设备。
背景技术：
：原油是世界最主要的能源消费品和化工原料，被誉为“工业的血液”，在现代经济生活中扮演着重要角色。作为世界第二大经济体，中国对原油的需求日益增长，且国内供应短缺，从境外进口原油是满足需求的一种重要途径。目前亟需建立鉴别不同产地原油的快速、简便、准确的技术方法，对于保障我国能源安全，了解原油出产地，确保进口原油无掺假等，具有重要意义和应用价值。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于多尺度分析的原油产地判定方法、装置和设备。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于多尺度分析的原油产地判定方法，所述方法包括：获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。本方法发明的有益效果是：提出了一种基于多尺度分析的原油产地判定方法包括获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。本发明采用原油红外指纹法鉴定原油来源具有效率高、适用范围广、准确度较高等优点，弥补了我国在原油监管时，难于鉴别其来源的技术空白，具有实用价值。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步地，所述利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中各样品的红外指纹数据的投影距离，具体包括：将所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据和所述待识别原油的红外指纹数据进行相似性处理，得到指纹相似性矩阵；利用多尺度分析法mds，对所述指纹相似性矩阵进行投影，将所述红外指纹数据投影到二维平面坐标系或三维坐标系中，其中每一个投影点表示一个原油的红外指纹数据；根据所述二维平面坐标系或所述三维坐标系，计算所述待识别原油的红外指纹数据和所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据之间的投影距离。进一步地，所述根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据，具体包括：根据所述原油红外指纹数据库使用的指纹特征，确定所述原油红外指纹数据库使用的特征吸收峰波数；根据所述特征吸收峰波数和所述待识别原油的红外吸收光谱数据，确定所述待识别原油的指纹特征值。进一步地，所述将所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据和所述待识别原油的红外指纹数据进行相似性处理，得到指纹相似性矩阵，具体包括：针对每一个所述原油样品，基于对应的所述红外指纹数据及给定的相似度计算公式，确定所述原油样品与其他各所述原油样品和所述待识别原油的相似度值；以设定顺序排列各所述相似度值，获得所述原油样品和所述待识别原油对应的相似度向量，并将各所述相似度向量合并，形成所述指纹相似性矩阵。进一步地，所述利用多尺度分析法mds，对所述指纹相似性矩阵进行投影，将所述红外指纹数据投影到二维平面坐标系或三维坐标系中，具体包括：降维处理所述指纹相似性矩阵，得到预设维度的降维矩阵；确定所述降维矩阵中各列向量关联的所述原油样品或待识别原油，并将各列向量的向量值分别作为对应的所述原油样品的坐标信息和所述待识别原油的坐标信息；在坐标系中基于各所述坐标信息展示各所述原油样品和所述待识别原油。进一步地，所述根据所述二维平面坐标系或所述三维坐标系，计算所述待识别原油的红外指纹数据和所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据之间的投影距离，根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，具体包括：获取各所述原油样品和所述待识别原油的坐标信息，根据所述坐标信息计算各所述原油样品和所述待识别原油间的坐标距离；根据所述坐标距离生成对应各所述原油样品的展示图像，并根据所述坐标信息展示各所述展示图像；根据所述展示图像的展示结果确定相似原油样品，根据所述相似原油样品的产地信息，得到所述待识别原油的产地信息。本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种基于多尺度分析的原油产地判定装置，所述装置包括：采集模块，用于获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；分析模块，用于利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；判定模块，用于根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。本发明还提供一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述技术方案中任一所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法。此外，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，该程序被处理器执行时实现如上述技术方案中任一所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法。本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例所述的一种基于多尺度分析的原油产地判定方法的流程示意图；图2为本发明实施例所述的一种基于多尺度分析的原油产地判定装置的模块示意图；图3为本发明实施例所述的对待鉴别原油试样和原油红外指纹数据库中的数据进行mds分析的示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。如图1本发明实施例所述的一种基于多尺度分析的原油产地判定方法的流程示意图所示，一种基于多尺度分析的原油产地判定方法包括以下步骤：110、获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据。120、利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离。130、根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。基于上述实施例，进一步地，步骤120中具体包括：121、将所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据和所述待识别原油的红外指纹数据进行相似性处理，得到指纹相似性矩阵。122、利用多尺度分析法mds，对所述指纹相似性矩阵进行投影，将所述红外指纹数据投影到二维平面坐标系或三维坐标系中，其中每一个投影点表示一个原油的红外指纹数据。123、根据所述二维平面坐标系或所述三维坐标系，计算所述待识别原油的红外指纹数据和所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据之间的投影距离。进一步地，步骤110中具体包括：111、根据所述原油红外指纹数据库使用的指纹特征，确定所述原油红外指纹数据库使用的特征吸收峰波数。112、根据所述特征吸收峰波数和所述待识别原油的红外吸收光谱数据，确定所述待识别原油的指纹特征值。进一步地，步骤121中具体包括：1211、针对每一个所述原油样品，基于对应的所述红外指纹数据及给定的相似度计算公式，确定所述原油样品与其他各所述原油样品和所述待识别原油的相似度值。1212、以设定顺序排列各所述相似度值，获得所述原油样品和所述待识别原油对应的相似度向量，并将各所述相似度向量合并，形成所述指纹相似性矩阵。进一步地，步骤122中具体包括：1221、降维处理所述指纹相似性矩阵，得到预设维度的降维矩阵。1222、确定所述降维矩阵中各列向量关联的所述原油样品或待识别原油，并将各列向量的向量值分别作为对应的所述原油样品的坐标信息和所述待识别原油的坐标信息。1223、在坐标系中基于各所述坐标信息展示各所述原油样品和所述待识别原油。进一步地，步骤123中具体包括：1231、获取各所述原油样品和所述待识别原油的坐标信息，根据所述坐标信息计算各所述原油样品和所述待识别原油间的坐标距离。1232、根据所述坐标距离生成对应各所述原油样品的展示图像，并根据所述坐标信息展示各所述展示图像。1233、根据所述展示图像的展示结果确定相似原油样品，根据所述相似原油样品的产地信息，得到所述待识别原油的产地信息。基于上述实施例提出的一种基于多尺度分析的原油产地判定方法包括获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。本发明采用原油红外指纹法鉴定原油来源具有效率高、适用范围广、准确度较高等优点，弥补了我国在原油监管时，难于鉴别其来源的技术空白，具有实用价值。如图3本发明实施例所述的对待鉴别原油试样和原油红外指纹数据库中的数据进行mds分析的示意图所示，选择了三个原油样品作为盲样如下表1所示，依据本研究建立的原油红外指纹数据库和提出的计量方法，对盲样进行定性判别，用于验证原油红外指纹数据库和计量方法的适用性。mds分析结果可看出，dar、bayu_undan、sakhalinvityaz、may和rangdong等与其他原油存在很大差异，而其它种类的原油相对集中。这5种原油中，除dar原油的地质成因与其他原油存在较大差异外，bayu_undan(产于大洋洲)、sakhalinvityaz(产于亚洲库页岛)、may和rangdong(产于东南亚)等4种原油与其它原油相比，其产地均相对独立。样品标识实际品种unknow1arabianheavyunknow2mereyunknow3upperzakum表1如图2本发明实施例所述的一种原油产地溯源装置的模块结构图所示，一种基于多尺度分析的原油产地判定装置包括：采集模块，用于获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；分析模块，用于利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；判定模块，用于根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。本发明还提供一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述技术方案中任一所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种基于多尺度分析的原油产地判定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；
利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；
根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。
2.根据权利要求1所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法，其特征在于，所述利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中各样品的红外指纹数据的投影距离，具体包括：
将所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据和所述待识别原油的红外指纹数据进行相似性处理，得到指纹相似性矩阵；
利用多尺度分析法mds，对所述指纹相似性矩阵进行投影，将所述红外指纹数据投影到二维平面坐标系或三维坐标系中，其中每一个投影点表示一个原油的红外指纹数据；
根据所述二维平面坐标系或所述三维坐标系，计算所述待识别原油的红外指纹数据和所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据之间的投影距离。
3.根据权利要求1所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法，其特征在于，所述根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据，具体包括：
根据所述原油红外指纹数据库使用的指纹特征，确定所述原油红外指纹数据库使用的特征吸收峰波数；
根据所述特征吸收峰波数和所述待识别原油的红外吸收光谱数据，确定所述待识别原油的指纹特征值。
4.根据权利要求2所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法，其特征在于，所述将所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据和所述待识别原油的红外指纹数据进行相似性处理，得到指纹相似性矩阵，具体包括：
针对每一个所述原油样品，基于对应的所述红外指纹数据及给定的相似度计算公式，确定所述原油样品与其他各所述原油样品和所述待识别原油的相似度值；
以设定顺序排列各所述相似度值，获得所述原油样品和所述待识别原油对应的相似度向量，并将各所述相似度向量合并，形成所述指纹相似性矩阵。
5.根据权利要求4所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法，其特征在于，所述利用多尺度分析法mds，对所述指纹相似性矩阵进行投影，将所述红外指纹数据投影到二维平面坐标系或三维坐标系中，具体包括：
降维处理所述指纹相似性矩阵，得到预设维度的降维矩阵；
确定所述降维矩阵中各列向量关联的所述原油样品或待识别原油，并将各列向量的向量值分别作为对应的所述原油样品的坐标信息和所述待识别原油的坐标信息；
在坐标系中基于各所述坐标信息展示各所述原油样品和所述待识别原油。
6.根据权利要求5所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法，其特征在于，所述根据所述二维平面坐标系或所述三维坐标系，计算所述待识别原油的红外指纹数据和所述原油红外指纹数据库中每一个原油样品的红外指纹数据之间的投影距离，根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，具体包括：
获取各所述原油样品和所述待识别原油的坐标信息，根据所述坐标信息计算各所述原油样品和所述待识别原油间的坐标距离；
根据所述坐标距离生成对应各所述原油样品的展示图像，并根据所述坐标信息展示各所述展示图像；
根据所述展示图像的展示结果确定相似原油样品，根据所述相似原油样品的产地信息，得到所述待识别原油的产地信息。
7.一种基于多尺度分析的原油产地判定装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据所述待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到所述待识别原油的红外指纹数据；
分析模块，用于利用多尺度分析法，计算所述待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；
判定模块，用于根据所述投影距离，得到所述待识别原油的产地信息，其中，所述原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。
8.一种设备，其特征在于，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法。
9.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的基于多尺度分析的原油产地判定方法。
技术总结本发明涉及一种基于多尺度分析的原油产地判定方法，包括获取待识别原油的红外吸收光谱数据，并根据待识别原油的红外吸收光谱数据和原油红外指纹数据库，得到待识别原油的红外指纹数据；利用多尺度分析法，计算待识别原油的红外指纹数据与所述原油红外指纹数据库中每一个样品的红外指纹数据的投影距离；根据投影距离，得到待识别原油的产地信息，其中，原油红外指纹数据库为根据多个原油样品的红外吸收光谱数据建立的数据库。本发明采用原油红外指纹法鉴定原油来源具有效率高、适用范围广、准确度较高等优点，弥补了我国在原油监管时，难于鉴别其来源的技术空白。本发明还涉及一种基于多尺度分析的原油产地判定装置和设备。
技术研发人员：邓可;张庆建;刘黎;卢健;陈媛媛;段小娟;魏刚;周龙龙;王婷;王厚达
受保护的技术使用者：青岛海关技术中心
技术研发日：2021.04.08
技术公布日：2021.08.03
