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原文传递一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法、装置及系统

专利名称：	一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法、装置及系统
摘要：	本发明公开了一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法、装置及系统，包括：采集待测水果所散发出的气味信息，将采集到的气味信息进行预处理后提取出气味特征参数；将提取出的气味特征参数分别输入各个已训练好的BP神经网络模型中进行计算，得到各个用于单因素衡量水果鲜度的特征指标的计算结果；根据各个特征指标的计算结果，采用模糊综合评价法，计算出待测水果鲜度的综合评分，最终得到待测水果鲜度的识别结果；本发明通过将BP神经网络与普通矩阵乘法结合起来进行气味识别，最后结合模糊感官识别算法对水果进行鲜度评价，能够准确地识别出水果的新鲜程度适用于利用无线传感器进行品质检测的技术领域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中北大学
发明人：	王伟;郭志慧;刘云刚;赵晓倩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910454230.8
公开号：	CN110161194A
代理机构：	太原九得专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	高璇
分类号：	G01N33/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	030051 山西省太原市尖草坪区学院路3号
主权项：	1.一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法，其特征在于：包括：采集待测水果所散发出的气味信息，将采集到的气味信息进行预处理后提取出气味特征参数；将提取出的气味特征参数分别输入各个已训练好的BP神经网络模型中进行计算，得到各个用于单因素衡量水果鲜度的特征指标的计算结果；根据各个特征指标的计算结果，采用模糊综合评价法，计算出待测水果鲜度的综合评分，最终得到待测水果鲜度的识别结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法，其特征在于：每个特征指标的计算结果均为单因素模糊矩阵，用于表征每个特征指标对水果鲜度的单因素模糊评价；则所述根据各个特征指标的计算结果，采用模糊综合评价法，计算出待测水果鲜度的综合评分，最终得到待测水果鲜度的识别结果，包括：将计算得出的所有的特征指标的单因素模糊矩阵组成一个综合模糊矩阵R；根据模糊关系评价集计算公式(1.1)，计算得到待测水果鲜度的模糊关系评价集Y： Y＝X×R (1.1)，其中，X为质量因素权重集，用于表征各个特征指标在综合评价中所占的比重；根据模糊综合评分计算公式(1.2)，计算得到待测水果鲜度的综合评分T： T＝Y×k (1.2)，其中，k为评价等级集，用于表征不同等级的水果鲜度的所对应的中间分值；将计算得出的综合评分与不同等级的水果鲜度所对应的分值区间进行比对，最终得到待测水果的鲜度等级。 3.根据权利要求2所述的一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法，其特征在于：所述采集到的气味信息包括：二氧化碳浓度、酒精浓度和氧气浓度中的一种或多种；所述的气味特征参数包括：分别在两个时刻采集到的气体浓度值以及所采集到的气体浓度的最大值、平均值和最终稳定值中的一种或多种；所述用于单因素衡量水果鲜度的特征指标包括：果皮、果色、气味和手感质地中的一种或多种；所述的鲜度等级包括：新鲜、不新鲜、腐烂和重度腐烂。 4.一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别装置，其特征在于：包括：气味采集预处理单元(301)：用于采集待测水果所散发出的气味信息，将采集到的气味信息进行预处理后提取出气味特征参数；单因素评价单元(302)：用于将提取出的气味特征参数分别输入各个已训练好的BP神经网络模型中进行计算，得到各个用于单因素衡量水果鲜度的特征指标的计算结果；模糊综合评价单元(303)：用于根据各个特征指标的计算结果，采用模糊综合评价法，计算出待测水果鲜度的综合评分，最终得到待测水果鲜度的识别结果。 5.根据权利要求4所述的一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别装置，其特征在于：每个特征指标的计算结果均为单因素模糊矩阵，用于表征每个特征指标对水果鲜度的单因素模糊评价；则所述模糊综合评价单元(303)，包括：综合模糊矩阵建立单元(3031)：用于将计算得出的所有的特征指标的单因素模糊矩阵组成一个综合模糊矩阵R；模糊关系评价集计算单元(3032)：用于根据模糊关系评价集计算公式(1.1)，计算得到待测水果鲜度的模糊关系评价集Y： Y＝X×R (1.1)，其中，X为质量因素权重集，用于表征各个特征指标在综合评价中所占的比重；模糊综合评分计算单元(3033)：用于根据模糊综合评分计算公式(1.2)，计算得到待测水果鲜度的综合评分T： T＝Y×k (1.2)，其中，k为评价等级集，用于表征不同等级的水果鲜度的所对应的中间分值；比对识别单元(3034)：用于将计算得出的综合评分与不同等级的水果鲜度所对应的分值区间进行比对，最终得到待测水果的鲜度等级。 6.根据权利要求5所述的一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别装置，其特征在于：所述采集到的气味信息包括：二氧化碳浓度、酒精浓度和氧气浓度中的一种或多种；所述的气味特征参数包括：分别在两个时刻采集到的气体浓度值以及所采集到的气体浓度的最大值、平均值和最终稳定值中的一种或多种；所述用于单因素衡量水果鲜度的特征指标包括：果皮、果色、气味和手感质地中的一种或多种；所述的鲜度等级包括：新鲜、不新鲜、腐烂和重度腐烂。 7.一种存储设备，其中存储有多条指令，其特征在于：所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～3中任一所述的基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法。 8.一种终端，其特征在于：包括：处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～3中任一所述的基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别方法。 9.一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别系统，其特征在于：包括：传感器阵列(10)：用于采集待测水果所散发出的气味信息；数据传输模块(20)：其输入端与所述传感器阵列(10)的输出端电气连接，用于将采集到的气味信息发送给PC终端(30)； PC终端(30)：其输入端与所述数据传输模块(20)的输出端电气连接，包括如权利要求8所述的终端。 10.根据权利要求9所述的一种基于气味信息BP神经模糊识别的水果鲜度识别系统，其特征在于：所述传感器阵列(10)包括：二氧化碳传感器(101)、气敏传感器(102)和氧气传感器(103)；所述数据传输模块(20)包括：ZigBee发射器(201)和ZigBee接收器(202)，所述ZigBee发射器(201)的输入端分别与所述二氧化碳传感器(101)的输出端、气敏传感器(102)的输入端和氧气传感器(103)的输出端无线连接，所述ZigBee接收器(202)的输入端与所述ZigBee发射器(201)的输出端无线连接；所述PC终端(30)的输入端与所述ZigBee接收器(202)的输出端无线连接。
所属类别：	发明专利