[發明專利]食物口感和風味的主觀評價與光譜數據建模方法及系統

在審

• 申請號: 201710340311.6
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107274065A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 崔哲;李偉平
• 申請（專利權）人: 崔哲
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06K9/62
• 代理公司: 北京創遇知識產權代理有限公司11577
• 代理人: 李芙蓉,馮建基

技術領域

本發明涉及模式識別與光譜分析領域，具體涉及食物口感和風味的主觀評價及光譜數據建模方法及系統。

背景技術

口感和風味是人類對食物的一種高級體驗。口感是指食物在人們口腔內，由觸覺和咀嚼而產生的直接感受，是獨立于味覺之外的另一種體驗。而風味是人們品嘗食物的味覺和嗅覺感受。對于食物的主觀評價，需要將口感和風味聯合在一起建立評價體系。以往由于食物口感和風味的主觀評價與客觀數據沒有建立關聯，對于食物的感受依賴描述性語言，尚無可量化的主觀評價指標。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決食物口感和風味的主觀評價缺乏可量化的主觀評價問題，本發明利用光譜數據的分子特征信息，提出了食物口感和風味的主觀評價及光譜數據建模方法及系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種食物口感和風味的主觀評價及光譜數據建模方法，包括以下步驟：

獲取某種食物的光譜數據D_i，獲取主觀評價參評人信息，建立對應食物口感和風味的主觀評價標簽；

大量采集不同食物的光譜數據D_i和主觀評價參評人信息，并建立對應食物口感和風味的主觀評價標簽，進行機器學習算法建模，在已知食物光譜數據和主觀評價參評人信息的情況下，預測主觀評價標簽結果。

所述光譜數據D_i，為每組食物的紅外光譜反射率導數數據，其中i＝1,2，…，n，為采樣點個數；使用余弦距離表示光譜數據向量之間的差異，將異常數據剔除；導數計算使用直接差分方法，利用光譜數據逐點相減得到：

其中，r是每組食物的紅外光譜原始反射率，i＝1,2，…，n，為采樣點個數，λ是采樣時的光譜波長，Δλ是波長采樣的最小間隔。

所述主觀評價參評人信息按照信息量轉化為數值：

性別X_a：男，女，數值為1,2，默認值0；

年齡X_b：按照填寫的數值，1,2……，不設上限，默認值0；

籍貫X_c：中國共有34個省，數值為1,2,…34，后續如果新增其他國家省份，依次順延，默認值為0；

民族X_d：中國共有56個民族，數值為1,2,…56，后續如果新增其他民族，依次順延，默認值為0。

所述對應食物口感和風味的主觀評價標簽，包括，食物口感的兩個基本方面——冷熱程度和軟硬程度，以及食物風味的兩類信息——味覺和嗅覺。

將對食物口感的主觀評價由描述性語言轉化為可量化的指標，按照食物口感的兩個方面，食物冷熱程度和軟硬程度，進行指標分解，由參評人分別進行評分：

食物冷熱程度α，5分制，從低到高對應為冰、涼、溫、熱、燙五個區域；

食物軟硬程度β，10分制，從低到高對應為稀、稠、軟、糯、嫩、滑、彈牙、酥、脆、硬十個區域；

建立食物口感分類標簽Y_I＝(α,β)，一一對應冷熱和軟硬程度各區域；

將對食物風味的主觀評價由描述性語言轉化為可量化的指標，按照食物風味的兩類信息，對食物的味覺和嗅覺，進行指標分解，由參評人分別進行評分：

對食物的味覺δ，進行酸、甜、苦、辣、咸5項打分，每項5分制，共計25種情況；

對食物的嗅覺ε，10分制，從低到高對應為臭、無味、香十個等級情況；

建立食物風味分類標簽Y_II＝(δ,ε)，一一對應味覺和嗅覺各種情況。

所述機器學習算法建模，對于每種食物口感和風味的主觀評價標簽Y＝(Y_I,Y_II)＝(α,β,δ,ε)，對應參評人信息和光譜數據X＝(X_a，X_b，X_c，X_d，D₁，D₂，…，D_n)，樣本集T＝(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m，y_m)，其中，x_m代表第m個樣本，y_m表示第m個樣本的類別，m是樣本個數；建立不同主觀評價標簽和輸入數據之間的分類準則，算法選用近鄰法或SVM(支持向量機)；