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为实现鸡肉新鲜度的快速准确检测,设计了一种基于电子鼻和视觉数据融合的一体化检测装置。装置由控制系统、视觉系统和电子鼻系统3部分组成,可同时通过电子鼻传感器阵列检测鸡肉散发的气体浓度并由摄像机采集鸡肉视觉图像,控制板传输数据至Jetson Nano上位机进行特征提取、融合与分析。由该装置获取不同新鲜度鸡肉样本的气味和图像数据,采用主成分分析方法进行降维处理,再基于支持向量机建立鸡肉新鲜度分级模型,准确率可达98.7%。该装置具有准确率高、便携和稳定性强等特点,可为肉品新鲜度检测提供技术支持。 相似文献
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提出了一种基于嵌入式电子鼻的设计方案,主要包括传感器阵列、模数转换和微处理器3大模块。采用Figaro公司TGS813、TGS825、TGS880 3个气敏传感器组成的传感器阵列采集样品信号;利用MAXIM公司的MAX1270芯片进行模数转换;CPU采用SAMSUNG公司的S3C2410微处理器,并在其上移植了WINCE操作系统。软件设计对采集信号进行对数拟合,采用引进BP神经网络对拟合后的曲线参数进行训练,建立模型并对样本进行识别利用该系统对4种不同生产日期的意大利巴马臣干酪和3家公司的纯牛奶进行了测试,识别准确率均达到100%。结果表明该系统具有体积小、重量轻、使用方便灵活且识别准确率高等优点。 相似文献
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基于ARM9的电子鼻系统设计与应用 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种基于嵌入式电子鼻的设计方案,主要包括传感器阵列、模数转换和微处理器3大模块.采用Figaro公司TGS813、TGS825、TGS880 3个气敏传感器组成的传感器阵列采集样品信号;利用MAXIM公司的MAX1270芯片进行模数转换;CPU采用SAMSUNG公司的S3C2410微处理器,并在其上移植了WINCE操作系统.软件设计对采集信号进行对数拟合,采用引进BP神经网络对拟合后的曲线参数进行训练,建立模型并对样本进行识别.利用该系统对4种不同生产日期的意大利巴马臣干酪和3家公司的纯牛奶进行了测试,识别准确率均达到100%.结果表明该系统具有体积小、重量轻、使用方便灵活且识别准确率高等优点. 相似文献
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为了实现对不同冷藏温度下三文鱼新鲜度的检测与识别,设计了一种用于三文鱼气味指纹采集与新鲜度辨识的电子鼻系统。电子鼻系统由密闭检测气室、半导体气体传感器阵列、数据采集模块、模式识别模块和显示界面等组成。电子鼻模式识别方法采用核机器学习方法,以支持向量机(SVM)作为学习机。采集0、4、6℃温度下冷藏三文鱼样本的气味数据,对不同核函数及参数的核机器学习模型进行训练与测试,最终确定了适于此电子鼻系统识别三文鱼新鲜度的最佳核机器学习模型:核函数选用多项式核函数,核参数q取3,γ取15,c取0。此模型对不同温度冷藏三文鱼样本的冷藏时间具有一定的辨识能力,对于测试集,0℃允许偏差1 d预测正确率为92. 86%,4℃无偏差预测正确率为88. 89%、允许偏差1 d预测正确率100%,6℃无偏差预测正确率为75. 00%、允许偏差1 d预测正确率100%。将辨识结果与主成分分析结果(PCA)进行对比,此模型具有明显的优势。 相似文献
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提出了一种基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合的储藏期面粉脂肪酸值的定量检测方法。开发比色传感器阵列、搭建便携式近红外光谱测量系统,分别采集不同储藏期面粉样本的比色传感器数据和近红外光谱。利用主成分分析分别对预处理后的比色传感器数据和近红外光谱数据进行特征降维,采用五折交互验证法在反向传播神经网络(BPNN)模型校正过程中进行优化,确定基于单技术分析模型的最佳主成分(PCs)个数。将优化后的基于单技术模型的最佳PCs在特征层进行融合,建立基于融合特征的BPNN分析模型,以实现对面粉储藏过程中脂肪酸值的快速检测。实验结果显示,基于比色传感器特征和基于近红外光谱特征建立的最佳BPNN模型的最佳PCs数量分别为3和4,基于融合特征建立的BPNN模型在预测集中的相关系数和预测均方根误差的均值分别为0.9276和1.9345 mg/(100 g)。研究表明,与单技术数据分析模型相比,基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合模型的检测精度和泛化性能都有所提高。本研究可为粮食储藏品质的高精度原位监测提供一种技术方法。 相似文献
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针对果园上、中、下冠层不同稀疏度,提出一种多传感器阵列的果树冠层信息融合方法（简称传感器融合阵列）,并进行了相关试验及验证。首先设计了果园冠层宽度信息的无线采集系统,并对比分析了6种非接触式测距传感器的动态识别能力;其次采用筛选出的激光传感器及超声波传感器阵列,收集3种果园上、中、下果树冠层信息;最后选出适合3种果园的传感器融合阵列,依据Box-Benhnken 中心组合试验法设计试验,对采用同种传感器阵列与传感器融合阵列测距方案进行响应面试验,并对得出的试验结果进行统计分析。试验结果表明：影响果树整体测量精度显著性水平从大到小依次为测距方案、车体速度、果园类型。车速为0.3~0.5m/s时,与人工测量相比,采用超声波传感器阵列收集果园冠层信息,相对误差为14.70%~20.04%;采用激光传感器阵列时,相对误差为9.13%~16.02%,采用传感器融合阵列时,相对误差为4.2%~10.24%。采用传感器融合阵列比单种传感器阵列精度高,更适合果园变量喷雾作业。 相似文献
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杨志蒙赵永礼温举洪彭志银建新 《农业装备与车辆工程》2022,(12):82-86
提出一种静态温度调制方法优化气体传感器的选择性,进而提高电子鼻分类精度。该温度调制方法通过提供两种加热温度实现气体传感器选择性的优化,并利用该方法实现不同产地苹果的智能识别。首先,设计了一种基于温度调制的电子鼻系统,并给出了硬件设计电路。其次,提取两种加热温度下4种产地苹果的电子鼻检测数据。最后,基于主成分分析(PCA)、支持向量机(SVM)和卷积神经网络(CNN)算法对不同产地的苹果进行分类识别。结果表明,基于温度调制数据的PCA-SVM和PCA-CNN算法分类精度高于单一加热温度下的算法识别精度,采用温度调制方法可以有效提升电子鼻的性能。 相似文献
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基于电子鼻监控数据,建立基于高斯过程的状态监控分类器,实现对秸秆饲料固态发酵过程的有效监测。秸秆饲料固态发酵过程实验周期为7 d,每隔24 h利用电子鼻系统对发酵气体监测数据进行采集。该发酵实验共分20批次,其中10批次实验数据用来训练高斯过程分类器,其余10批次实验数据用来测试所训练分类器的性能。实验结果表明所采用电子鼻系统可以对秸秆饲料固态发酵过程状态进行有效监控。将所训练高斯过程分类器与支持向量机、神经网络分类器进行比较表明,基于高斯过程分类器的正确率为100%,高于基于支持向量机、神经网络分类器的正确率85.71%、94.29%,能够更好地实现对秸秆饲料固态发酵过程的监测。 相似文献
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电子鼻技术在苹果质量评定中的应用 总被引：9，自引：0，他引：9
提出了一种根据苹果气味对苹果进行无损检测的新方法，研制了一套适合苹果气味检测的电子鼻系统。对超市所购得的好坏苹果各50个进行了检测，在获得传感器阵列数据的基础上，从每个传感器曲线中提取了5个特征参数，将其作为模式识别的输入向量。由主成分分析对所测的数据处理结果看出，好坏苹果足可以区分的，但有一点重迭的地方。用遗传算法优化RBF神经网络．发挥各自的优点，使所建立的遗传RBF网络不但收敛速度快，而且识别精度高。网络对训练集的回判正确率和对测试集的测试正确率分别为100％和96．4％。试验证明该分类方法和电子鼻装置都是有效的，也适用于其他的水果。 相似文献
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以温室大棚内环境参数的监测过程为研究对象,利用电气自动化技术搭建温室大棚环境参数监测系统,采用相关传感器对环境参数进行采集,通过GPRS通信方式将数据传输至不同的采集节点,并采用主采集节点对环境参数数据信息进行汇总,在远程数据传输单元中发送至主控制器,与设定的阈值进行对比,生成执行机构控制指令。试验结果表明：温室大棚环境参数监测系统能够有效对采集数据进行传输,同时准确稳定地对温室内各项环境参数进行监测。 相似文献
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牛肉品质检测中电子鼻参数的优化 总被引：2，自引：0，他引：2
以牛肉为研究对象,采用电子鼻技术考察实验参数——顶空空间、样品质量和顶空生成时间对电子鼻传感器响应信号的影响。选取传感器信号峰值和稳定值进行分析,通过方差分析观察单个传感器以及整个传感器阵列对不同参数的响应情况,同时结合主成分分析、线性判别分析得出较佳顶空空间为500mL、样品质量为25g、顶空生成时间为5min,并应用此参数进行电子鼻对储藏0、3、5、7、10、12、14d牛肉样品的检测,逐步判别分析正确率为98.57%。 相似文献
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介绍了数据融合技术、自适应加权算法和D-S证据理论算法的原理,采用自适应加权算法和证据理论算法相结合的方法,提出了一种适用于环境监测的多传感器体系结构和二级融合模型,通过对饲养场室内多种传感器采集的数据信息进行融合,分析环境的变化,克服了对每个传感器采集的信息分别处理时的不确定性和不稳定性。试验结果表明,该方法提高了环境监测的准确度。 相似文献
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电子鼻数据的预处理技术与应用 总被引：6，自引：0，他引：6
针对电子鼻的数据特点,提出用一个3维数组保存电子鼻的数据;采用6点平滑方法去除传感器的噪声;在基线校正中,首先通过二阶导数大于零和连续一阶导数大于零的方法找到样本反应起始点,然后减去环境响应值并提取相同长度的数据段,以提高电子鼻的精度和可重复性。对预处理前后的电子鼻数据中提出的特征进行主成分分析发现,预处理后的主成分结果所含的有用信息更多,而且可以很好地区分红富士和姬娜两种不同香味的苹果。 相似文献
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针对易腐农产品冷链物流过程中温度传感器所采集的大量数据,提出时间-空间数据融合理论,并将之应用于易腐农产品冷链物流温度监控系统中,使采集数据能准确地反映冷藏车厢运行状况。首先,对单传感器采用分批估计方法,按照时间先后对观测值进行数据融合,得到每个传感器的局部温度估计值;然后,对单个传感器局部估计值采用自适应调节各传感器权重的方法,对位于空间不同位置的传感器进行数据融合,从而得到冷链车厢监测温度的最终融合值,以期获得比有限个传感器的算术平均值更准确和更可靠的测量结果,以提高信息收集的效率,实现网络节能。数据分析表明,处理后的数据更接近测量真实值。 相似文献
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利用传感器阵列对玉米饮料滋味在模糊信息层面上实现自动化鉴评.针对玉米饮料滋味感官鉴评的不同剖面引入权值概念,利用云模型实现定性定量信息的转换和完成综合云模型基于权值差异的调整.分析传感器对玉米饮料滋味感官鉴评甜味、酸甜味、人口风味3个剖面的敏感度差异.在构建的模糊神经网络中,将针对特定剖面敏感的传感器阵列采集信息作为输入,感官鉴评云模型转化的信息作为输出,训练模糊神经网络,以得到的模糊化层中心值、模糊化层节点宽度值和模糊决策层调节参数来确定网络结构.预测分析结果表明,该系统在玉米饮料滋味模糊信息的鉴评过程中,误差率在0.002 43～0.091 77之间,效果良好. 相似文献
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电子鼻技术在食品检测中的应用 总被引：11，自引：0，他引：11
随着嗅觉传感器技术的不断发展,电子鼻技术得到了广泛的研究与应用。电子鼻由气敏传感器阵列、信号处理子系统和模式识别子系统等3种功能器件组成。为此,阐述了电子鼻技术的结构组成,介绍了其在食品新鲜度检测、果蔬成熟度评价及饮料与酒类识别等轻工业中的应用现状与发展趋势,并指出了这些新技术实现过程中所需要解决的问题。 相似文献
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为了快速辨识不同味觉品质的牛肉汁,对牛肉味觉品质等级进行划分,构建了由12个离子电极与1个参比电极组成的味觉传感器阵列,将该阵列应用于牛肉汁的等级辨识中,评价30组牛肉汁样品味觉品质等级。采用基于欧氏距离的聚类分析方法划分牛肉味觉品质等级。针对牛肉汁味觉品质评价自动化关键技术问题,对用于牛肉汁等级评价的传感器阵列进行了筛选优化。采用单因素方差分析对各离子电极响应信号之间的内在关联进行了研究,根据优化结果选择S1、S2、S5、S7、P2、P3离子电极构建新的传感器阵列,并对30组牛肉汁进行评价。试验结果表明:优化后的传感器阵列对牛肉汁的等级评定正确率为93.33%,高于未经优化的传感器阵列的等级评定正确率(80.00%)。 相似文献
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基于IPSO优化BP神经网络的蛋鸡舍有害气体监测系统 总被引：1，自引：0，他引：1
为实现蛋鸡养殖过程有害气体浓度监测,改善复杂环境下常用气体传感器之间因存在交叉敏感性而导致测量数据不准确的问题,设计了基于IPSO优化BP神经网络模型的有害气体监测系统。选用无线ZigBee模块、传感器模块和STM32模块,搭建了蛋鸡舍各点数据采集硬件平台,利用GPRS远程通信模块将平台采集到的数据传输至服务器,同时开发手机APP软件,对有害气体进行实时监测。利用权重线性递减及改进学习因子的IPSO算法,对BP神经网络进行优化,利用优化后的网络对气体传感器采集到的数据进行处理,有效提高了有害气体的数据精度。利用该系统对河北省保定市某鸡舍有害气体进行测试实验,将传感器测量值与真实值进行对比分析,验证了利用IPSO优化BP神经网络模型的有效性。测试表明,SGP30型二氧化碳传感器测量精度由81.75%提升到94.69%,MQ135型氨气传感器由61.83%提升到91.23%,MQ137型氨气传感器由70.18%提升到91.23%,MQ136型硫化氢传感器由62.35%提升到92.80%,TGS2602型硫化氢传感器由62.97%提升到92.80%。本研究为蛋鸡养殖过程中有害气体的精确监测提供了新方法。 相似文献