[發明專利]一種基于嗅-味聯覺感知模型的風味識別方法

在審

• 申請號: 202011070975.3
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN111950721A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 門洪;鄭文博;石巖;英宇翔;劉晶晶
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06F17/13;G01N33/02
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 楊蕾

本發明公開了一種基于嗅?味聯覺感知模型的風味識別方法，涉及風味識別方法技術領域，該方法包括建立嗅?味聯覺感知模型，將嗅?味覺傳感器獲取的不同樣本的風味信息輸入到嗅?味聯覺感知模型中，通過小波包變換方法提取嗅?味聯覺感知模型在輸入風味信息下的特征，并將此特征輸入到GS?SVM模型中，實現對不同樣本的定性分類。嗅?味聯覺感知模型的構建是根據人體的嗅?味聯覺神經傳導通路，其中包括嗅?味聯覺孤束核模塊構建、嗅?味聯覺丘腦腹后內側核模塊構建及嗅?味覺聯接結構模塊構建。本發明的風味識別方法能夠更為準確的對不同風味信息進行定性分析。

技術領域

本發明涉及風味識別方法技術領域，具體涉及一種基于嗅-味聯覺感知模型的風味識別方法。

背景技術

目前，針對嗅-味覺神經傳導機制的研究多與人體感官測試建立聯系，相關學者已通過生理解剖、電生理實驗、電磁成像技術、腦成像技術等手段探究大腦皮層中樞神經系統的嗅-味聯覺機制，有文獻中揭示暴露在空氣中食物的氣味會對被試者的食欲產生顯著影響，令人產生愉悅感的事物會提升被試者的饑餓感從而增加食欲；有文獻中指出食物是嗅覺刺激為其味覺整體體驗作出較大貢獻產品類別，大部分與食品有關的味覺感官享樂和評價是依賴于嗅覺感知才得以形成的，這一點通過研究嗅覺喪失癥患者的味覺感知得以被證實；有文獻發現人們對食物感知和喜愛感的形成來嗅覺和味覺系統的信息聯覺能力，并通過實驗加以驗證，結果表明，將原發性嗅覺皮層鑒定為在對食物感知和喜愛感形成中起重要作用的可能位點。有論文及專利分別提出嗅、味覺感知模型，但食品進行感官體驗和感官評價通常是人體味覺與嗅覺協同作用之后的感官混合現象，這兩種模型均從單一感官通道角度出發，未考慮到嗅覺和味覺之間的感官混合現象。

上述針對嗅-味聯覺傳導機制的研究，主要是生理實驗或單一嗅/味覺系統得到的研究成果，但是并沒有對整體嗅-味聯覺傳導機制及其感知能力進行研究，無法實現高度仿生。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于嗅-味聯覺感知模型的風味識別方法。

本發明采用的技術方案是：一種基于嗅-味聯覺感知模型的風味識別方法，包括以下步驟：

S1：建立嗅-味聯覺感知模型中孤束核模塊的拓撲結構和動力學特性描述模型；

S2：建立嗅-味聯覺感知模型中丘腦腹后內側核模塊的拓撲結構和動力學特性描述模型；

S3：建立嗅-味聯覺感知模型中聯接結構模塊的拓撲結構和動力學特性描述模型；

S4：通過結合步驟S1-S3中模塊及對腦神經模塊、三叉神經模塊、島葉皮層模塊、球周細胞模塊、嗅球模塊、前嗅核模塊、前梨狀皮層模塊、外皮層模塊及嗅-味覺反饋模塊構建嗅-味聯覺感知模型；

S5：通過嗅-味覺傳感器獲取不同樣本的風味信息并輸入步驟S4中的嗅-味聯覺感知模型中；

S6：通過小波包變換方法提取嗅-味聯覺感知模型在輸入不同樣本的風味信息下的特征，并將此特征輸入到GS-SVM模型中，實現對不同樣本的定性分類。

進一步地，所述孤束核模塊的拓撲結構為多輸入多輸出的結構模式，孤束核模塊接受面神經模塊、舌咽神經模塊、迷走神經模塊及三叉神經模塊的輸出和島葉皮層模塊的反饋信息，并輸出味覺信息至丘腦腹后內側核模塊和島葉皮層模塊，其中三叉神經模塊的拓撲結構為單輸出的結構模式；三叉神經模塊輸出信息至孤束核模塊，所述三叉神經模塊設置有一個節點，為J₅；

所述孤束核模塊設置有四個節點，分別為J₁、J₂、K₁和K₂，其動力學特性描述模型分別為公式（1）至公式（4）的微分方程：

（1）

（2）