[發明專利]一種海帶質量檢測的方法及系統

在審

• 申請號: 201710505300.9
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107525772A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 萬毅;黃海隆;吳承文
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G06N99/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司33258
• 代理人: 陳加利

技術領域

本發明涉及海帶質量檢測技術領域，尤其涉及一種海帶質量檢測的方法及系統。

背景技術

目前，我國海帶養殖面積約4.1萬公頃，“十二五”期間海帶養殖面積年平均增長率達到42.75％，年產加工品在80萬噸以上，使得海帶在總產量、養殖規模方面均居世界首位。海帶營養價值很高，它含豐富蛋白質、氨基酸、海帶多糖、維生素等，但質量差的海帶會產生大量的黃曲霉毒素，對人體極為有害，因此海帶的質量檢測是確保海帶安全飲食的關鍵環節，也直接決定了我國海帶出口的競爭力。由此可見，設計一個智能的海帶質量檢測方法對提高海帶飲食安全和產品國際競爭力具有重要的意義。

由于反映海帶質量好壞的重要特征量是顏色和氣味，因而海帶質量檢測方法具體應包括從顏色上辨別和從氣味上辨別。總所周知，良質海帶色澤深褐色或褐綠色，而海帶顏色一旦變淡到黃綠色直至暗紅、發白了，則說明海帶的質量在逐漸變差；同理，良質海帶的海鮮味道比較濃厚，差的海帶有腥味。

但是，發明人發現，現有的海帶質量檢測方法基本上靠人工肉眼和手摸去判斷，費時費力，而且無法保證大批量海帶出廠的質量。因此，亟需一種海帶質量檢測的方法，實現對海帶快速、有效的質量檢測，同時檢測能力強、誤檢率低，使大規模海帶生產廠的工人從費時和費力的檢測勞動中解放出來。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種海帶質量檢測的方法及系統，能實現對海帶快速、有效的質量檢測，同時具有檢測能力強、誤檢率低且省時省力等特點。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種海帶質量檢測的方法，所述方法包括：

在歷史數據庫中，提取一定數量的海帶數據形成樣本集，并將所述提取的樣本集輸入至預設的最小二乘支持向量機中進行智能學習，得到用于檢測海帶質量的支持向量機模型；其中，所述海帶數據包括已知質量海帶的顏色信號及其對應的氣味信號；所述質量為合格或不合格；

獲取待檢海帶的顏色信號和氣味信號，并將所述獲取到的待檢海帶的顏色信號和氣味信號導入至所述得到的支持向量機模型中，得到所述待檢海帶的質量。

其中，所述顏色信號通過色敏傳感器測量并經小波去噪及歸一化處理后所得。

其中，所述色敏傳感器由兩個光敏二極管和濾色器構成。

其中，所述氣味信號通過氣敏傳感器測量并經小波去噪及歸一化處理后所得。

其中,所述支持向量機模型是由目標函數及其對應的約束條件k＝1,K,100形成；其中，

是核空間映射函數，權矢量w∈R^d，誤差變量e_k∈R，b是偏差量。損失函數J是SSE誤差和規則化量之和，γ是控制對錯分樣本懲罰的程度的可調參數，且γ＝0.68；Y_k是輸出數據用來表示質量，Y_k∈(0,1)；U_k是輸入數據，其包括顏色信號u_1k和氣味信號u_2k，即U_k＝(u_1k,u_2k)；k＝1,K,100為所述歷史數據庫中海帶數據提取的數量。

本發明實施例還提供了一種海帶質量檢測的系統，所述系統包括：

質量模型設置單元，用于在歷史數據庫中，提取一定數量的海帶數據形成樣本集，并將所述提取的樣本集輸入至預設的最小二乘支持向量機中進行智能學習，得到用于檢測海帶質量的支持向量機模型；其中，所述海帶數據包括已知質量海帶的顏色信號及其對應的氣味信號；所述質量為合格或不合格；

質量檢測單元，用于獲取待檢海帶的顏色信號和氣味信號，并將所述獲取到的待檢海帶的顏色信號和氣味信號導入至所述得到的支持向量機模型中，得到所述待檢海帶的質量。

其中，所述顏色信號通過色敏傳感器測量并經小波去噪及歸一化處理后所得。

其中，所述色敏傳感器由兩個光敏二極管和濾色器構成。

其中，所述氣味信號通過氣敏傳感器測量并經小波去噪及歸一化處理后所得。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：

本發明實施例基于半導體的內光效應、光譜特性和氣敏薄膜導電率原理，采用色敏傳感器和氣敏傳感器采集待檢海帶顏色和氣味二個質量特性量，輸入到檢測海帶質量的支持向量機模型中，快速準確地獲得待檢海帶質量的檢測結果，從而實現了對海帶快速、有效的質量檢測，具有檢測能力強、誤檢率低且省時省力等特點。

附圖說明