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原文传递一种基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法

专利名称：	一种基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法
摘要：	本发明公开了一种基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，包括以下步骤：S1得到去除肌内脂肪的肌肉；S2采集脂肪和去除肌内脂肪肌肉的高光谱点散射光谱图像；S3计算脂肪和去除肌内脂肪肌肉的标准散射光谱光学特性特征值P；S4采集待测肉品散射高光谱图像，计算其散射光谱光学特性特征值，并计算相对散射光谱光学特性特征值Pt；S5建立脂肪预测模型并对待测肉品的脂肪含量进行预测。本发明的肉品脂肪含量检测方法，用散射高光谱光学特性作为特征，以标准品光学特征作为参考计算，具有较高的预测精度和稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	孙大文;马骥;蒲洪彬;韦庆益
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910374509.5
公开号：	CN110118753A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	向玉芳;唐善新
分类号：	G01N21/49(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	511458 广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院
主权项：	1.一种基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于包括以下步骤： S1将待测肉类的肌肉部分去除肌内脂肪； S2采集肉品脂肪和去除肌内脂肪肌肉的高光谱点散射光谱图像； S3计算脂肪和去除肌内脂肪肌肉的标准散射光谱光学特性特征值P； S4采集待测肉品散射高光谱图像，计算待测肉品散射光谱光学特性特征值；计算待测肉品相对散射光谱光学特性特征值Pp； S5用Pp作为输入参数，建立回归模型，对肉品的脂肪含量进行预测。 2.根据权利要求1所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：步骤S1所述的肉类为畜类、禽类、两栖类的鲜肉、冷冻肉、冷藏肉或加工过的肉。 3.根据权利要求1所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：步骤S1所述的将待测肉类的肌肉部分去除肌内脂肪是通过索氏提取器去除。 4.根据权利要求1所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：步骤S3计算脂肪和去除肌内脂肪肌肉的标准散射光谱光学特性特征值P是分别计算光谱维度的平均散射距离L1和散射距离方差S；分别选择散射距离最长和最短的波段作为特征波段，并分别计算特征波段的最长散射距离L2、半衰距离L3、散射距离曲线一阶导数均值D1、散射距离曲线二阶导数均值D2；对平均光谱的散射距离进行洛伦兹函数拟合，并用拟合参数计算光谱散射距离曲线的洛伦兹特性C；得到标准散射光谱光学特性特征值P＝{L1，L2，L3，S，D1，D2，C}；L1、L2、L3、S、D1、D2和C都涉及肉品脂肪和去除肌内脂肪肌肉相应的特征值；其中，肉品脂肪相应的特征值为脂肪光谱维度的平均散射距离L1f，脂肪最长散射距离L2f，脂肪半衰距离L3f，脂肪散射距离方差Sf，脂肪散射距离曲线一阶导数均值D1f，脂肪散射距离曲线二阶导数均值D2f，脂肪洛伦兹特性Cf；去除肌内脂肪肌肉相应的特征值为去除肌内脂肪肌肉光谱维度的平均散射距离L1m，去除肌内脂肪肌肉最长散射距离L2m，去除肌内脂肪肌肉半衰距离L3m，去除肌内脂肪肌肉散射距离方差Sm，去除肌内脂肪肌肉散射距离曲线一阶导数均值D1m，去除肌内脂肪肌肉散射距离曲线二阶导数均值D2m，去除肌内脂肪肌肉洛伦兹特性Cm。 5.根据权利要求4所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：步骤S3所述的洛伦兹函数拟合的拟合函数为：所述的用拟合参数计算光谱散射距离曲线的洛伦兹特性C的计算公式为： l是散射距离，R是散射强度；a、b、c、d分别是拟合参数；拟合参数a、b、c、d是计算值或经验值。 6.根据权利要求4所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：所述的半衰距离L3为光谱散射值为最大散射值的一半时的散射距离。 7.根据权利要求1所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：步骤S4计算待测肉品散射光谱光学特性特征值Pt＝{L1t，L2t，L3t，St，D1t，D2t，Ct}；待测肉品散射光谱光学特性特征值为待测肉品光谱维度的平均散射距离L1t，待测肉品最长散射距离L2t，待测肉品半衰距离L3t，待测肉品散射距离方差St，待测肉品散射距离曲线一阶导数均值D1t，待测肉品散射距离曲线二阶导数均值D2t，待测肉品洛伦兹特性Ct。 8.根据权利要求1所述的基于散射高光谱光学特性的肉品脂肪含量检测方法，其特征在于：步骤S4计算待测肉品相对散射光谱光学特性特征值Pp＝{L1p，L2pl，L2ps，L3pl，L3ps，Spf，Spm，D1pl，D1ps，D2pl，D2ps，Cpf，Cpm}的公式为：带有下标p是待测肉品相对散射光谱光学特性特征值，带有下标t的是待测肉品散射光谱光学特性特征值，带有下标m的是去除肌内脂肪肌肉的标准散射光谱光学特性特征值，带有下标f的是脂肪的标准散射光谱光学特性特征值，带有下标l的是散射距离最长的波段，带有下标s的是散射距离最短的波段。Cpm为待测肉品与去除肌内脂肪肌肉拟合的洛伦兹特性；Cpf为待测肉品与脂肪拟合的洛伦兹特性；D2ps为待测肉品散射距离最短的波段的散射距离曲线相对二阶导数均值；D2pl为待测肉品散射距离最长的波段的散射距离曲线二阶导数均值；D1pl为待测肉品散射距离最长的波段的散射距离曲线相对一阶导数均值；D1ps待测肉品散射距离最短的波段的散射距离曲线相对一阶导数均值；Spm为待测肉品与去除肌内脂肪肌肉的散射距离相对方差比值；Spf为待测肉品与脂肪的散射距离相对方差比值；L3ps为待测肉品散射距离最长的波段的相对半衰距离；L3pl为待测肉品散射距离最长的波段的相对最长散射距离；L2ps为待测肉品散射距离最长的相对最长散射距离；L2pl为待测肉品散射距离最长的波段的相对最长散射距离；L1p为待测肉品相对平均散射距离。
所属类别：	发明专利