基于多項(xiàng)式回歸模型的物質(zhì)濃度測(cè)定方法

童強(qiáng)

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息處理與控制工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730060）

1 原始數(shù)據(jù)

表1中列出為二氧化硫在不同濃度下的R、G、B顏色值及溶液顏色。

表1 二氧化硫-各濃度下的顏色

2 濃度測(cè)定模型

根據(jù)常識(shí)得知，R、G、B三個(gè)維度即可確定一種顏色，而且在很多的圖像處理類軟件中，都是將顏色用6位的16 進(jìn)制數(shù)表示，這個(gè)16 進(jìn)制數(shù)的前兩位表示紅色值、中間兩位表示綠色值、最后兩位表示藍(lán)色值，如藍(lán)色為“#0000FF”?；谶@種思想，我們將表1的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)求出相應(yīng)顏色的16進(jìn)制表示，然后將這個(gè)16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制，得到如表2。

在matlab中作圖插入散點(diǎn)（濃度，十進(jìn)制數(shù)表示）圖，并不斷嘗試不同次的多項(xiàng)式回歸后發(fā)現(xiàn)，6次多項(xiàng)式最為吻合，如圖1。

以y表示濃度，ch表示顏色的16進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制表示，則有y與ch的關(guān)系式：

表2 二氧化硫-各濃度下的顏色16進(jìn)制-十進(jìn)制

圖1 六次多項(xiàng)式擬合效果圖

ch=（4E-05）y6-（0.0146）y5+2.0133y4-120.55y3+2728.9y2-3497.5y+（9E+06）

從表3的回歸統(tǒng)計(jì)和表4的方差分析數(shù)據(jù)可以看出，回歸效果較好。

表3 回歸統(tǒng)計(jì)

表4 方差分析

3 結(jié)語

本文基于多項(xiàng)式回歸模型得到了較好的顏色讀數(shù)與物質(zhì)濃度關(guān)系模型?，F(xiàn)在智能手機(jī)已相當(dāng)普及，手機(jī)攝像頭的拍攝質(zhì)量也已相當(dāng)高了，可以基于該模型開發(fā)能安裝到手機(jī)上的移動(dòng) APP，用戶可隨時(shí)通過手機(jī)拍照，快速測(cè)定物質(zhì)濃度。