[發明專利]基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取方法和系統

無效

• 申請號: 201010509870.3
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102455324A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 王愛民;楊紅衛;丁寧;李齊超
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02;G01N29/44
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;李想

1.一種基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取方法，其特征在于：利用糧食和油料籽粒的聲學特性，結合離散余弦變換技術，對糧食和油料的品質特征進行無損檢測，具體過程如下：

(1)將糧食或油料籽粒放入信號采集箱，使其撞擊采集箱底部的金屬靶產生聲音信號；

(2)聲音傳感器接收糧食或油料籽粒撞擊的聲音信號，經過濾波和放大后，數據采集卡對聲音信號進行A/D變換，計算機將采集到的聲音信號數據保存起來；

(3)利用端點檢測方法檢測出每一粒糧食或油料籽粒撞擊所產生聲音信號的起點和終點；

(4)計算每一粒糧食或油料籽粒由以上起點和終點確定的撞擊聲音數據的離散余弦變換，舍棄其余的背景噪聲；

(5)對每一粒糧食或油料籽粒計算f₃～f₄頻率范圍內的能量w₀占f₁～f₂頻帶能量w的比例，即頻能比w₀/w，其中頻率f₁＜f₃＜f₄＜f₂，并將計算所得的所有籽粒頻能比的平均值作為特征；

(6)采用回歸方法，建立提取的平均頻能比特征與糧食或油料品質指標的回歸分析預測模型；

(7)基于以上關系模型測定糧食和油料的品質指標。

2.根據權利要求1所述的基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取方法，其特征在于：所述的糧食或油料籽粒以單粒自由下落方式撞擊采集箱底部的金屬靶。

3.根據權利要求1所述的基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取方法，其特征在于：所述的糧食或油料籽粒以固定流量自由下落方式撞擊采集箱底部的金屬靶。

4.根據權利要求1～3任一所述的基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取方法，其特征在于：所述的糧食籽粒為小麥、水稻、糙米、大米、玉米、綠豆中的任意一種；所述的油料籽粒為油菜籽、花生、大豆中的任意一種。

5.實施權利要求1所述方法的基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取系統，其特征在于：它包括自動進料裝置(1)，自動進料裝置(1)與采集箱(2)相通；在所述采集箱(2)的底部設置金屬靶(3)和聲音傳感器(4)，聲音傳感器(4)采集的聲音信號經過濾波器(5)濾波、放大器(6)放大后送入主機(7)，所述的主機(7)為包含數據采集卡的主機。

6.根據權利要求5所述的基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取系統，其特征在于：在所述的采集箱(2)的內壁上裝有隔音材料層。

7.根據權利要求5所述的基于DCT的糧食及油料聲信號特征提取方法，其特征在于：所述的糧食或油料籽粒撞擊的采集箱底部靶子的材質可以是金屬、玻璃、塑料、石材中任意一種固體材料。