[發(fā)明專利]一種基于SSA-ELM算法的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010718310.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN111950564A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃麗;張婷;王兆華;時(shí)元建;郁劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/46
• 分類號(hào): G06K9/46;G06K9/62;G06K9/20;G06N3/04;G06N3/08;G06N3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于SSA-ELM算法的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：利用圖像采集裝置采集原始圖像，并進(jìn)行預(yù)處理，獲得去除背景后僅包含肌肉區(qū)域的RGB彩色圖像；

步驟2：提取預(yù)處理后圖像中的顏色特征向量；

步驟3：利用SSA優(yōu)化ELM數(shù)學(xué)模型以獲得最佳ELM數(shù)學(xué)模型，將提取的顏色特征向量輸入最佳ELM數(shù)學(xué)模型中，對(duì)豬肉新鮮度進(jìn)行檢測(cè)分類。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述圖像采集裝置包括暗箱(1)，暗箱(1)底部設(shè)有放置豬肉樣品(6)的載物臺(tái)(2)，頂部設(shè)有數(shù)碼相機(jī)(4)，內(nèi)部?jī)蓚?cè)壁上對(duì)稱安裝有對(duì)準(zhǔn)豬肉樣品(6)照射的白光LED燈(3)；數(shù)碼相機(jī)(4)、白光LED燈(3)分別與暗箱(1)外部計(jì)算機(jī)(5)、電源連接；數(shù)碼相機(jī)(4)采集豬肉樣品(6)的圖像信息，計(jì)算機(jī)(5)對(duì)獲取到的圖像信息進(jìn)行處理分析。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述預(yù)處理過程為：

首先采用R-B色差法和閾值分割法去除圖像中的背景，再對(duì)圖像進(jìn)行灰度化處理，接著使用局部自適應(yīng)閾值法確定每個(gè)像素位置處的二值化閾值，將豬肉圖像中的肌肉和脂肪區(qū)域分割開，然后對(duì)圖像進(jìn)行開運(yùn)算處理以消除毛刺，最后將經(jīng)上述處理后的二值圖像與原始圖像相與。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述步驟2具體為：

將預(yù)處理后的圖像轉(zhuǎn)換成HSV圖像和L^*a^*b^*圖像，進(jìn)一步分解成R、G、B、H、S、V、L^*、a^*、b^*這9個(gè)顏色空間分量，計(jì)算每個(gè)分量的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值，將預(yù)處理后的圖像轉(zhuǎn)化成均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值所代表的特征向量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述優(yōu)化過程具體為：

隨機(jī)設(shè)定SSA中麻雀初始位置來初始化ELM數(shù)學(xué)模型中的輸入權(quán)值矩陣和偏置矩陣，并將所述矩陣代入SSA適應(yīng)度函數(shù)中，根據(jù)獲得的適應(yīng)度值將麻雀分為發(fā)現(xiàn)者和加入者，同時(shí)設(shè)置能感知危險(xiǎn)的麻雀；不斷更新發(fā)現(xiàn)者、加入者和感知危險(xiǎn)的麻雀的位置，找出最佳食物獲取位置，進(jìn)而得到最佳輸入權(quán)值矩陣和偏置矩陣，構(gòu)建最佳ELM數(shù)學(xué)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述ELM數(shù)學(xué)模型為：其中N表示圖像樣本數(shù)；j表示隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)；L表示隱含層節(jié)點(diǎn)總數(shù)；β_j表示連接第j個(gè)隱含層節(jié)點(diǎn)的輸出權(quán)值矩陣；g(α_jx_i+b_j)表示隱含層神經(jīng)元的激勵(lì)函數(shù)；α_j表示連接第j個(gè)隱含層節(jié)點(diǎn)的輸入權(quán)值矩陣；b_j表示連接第j個(gè)隱含層節(jié)點(diǎn)的偏置矩陣；x_i表示第i個(gè)豬肉圖像樣本對(duì)應(yīng)的豬肉新鮮度顏色特征；t_i表示第i個(gè)豬肉圖像樣本對(duì)應(yīng)的豬肉新鮮度類別。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述麻雀初始位置為：

其中，pop表示麻雀種群個(gè)數(shù)；d表示提取的豬肉顏色特征向量的個(gè)數(shù)；則所述初始化的輸入權(quán)值矩陣和偏置矩陣分別為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的豬肉新鮮度檢測(cè)分類方法，其特征在于，所述適應(yīng)度函數(shù)為：