| 基于气流脉冲和结构光成像的牛肉嫩度检测方法 |
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| 引用本文： | 卢伟,胡庆迎,代德建,张澄宇,DENG Yiming.基于气流脉冲和结构光成像的牛肉嫩度检测方法[J].农业机械学报,2020,51(12):324-331. |
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| 作者姓名： | 卢伟 胡庆迎 代德建 张澄宇 DENG Yiming |
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| 作者单位： | 南京农业大学人工智能学院,南京210031;密歇根州立大学工程学院,东兰辛48824 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（32071896、31960487）、江苏省自然科学基金面上项目（BK20181315）、江苏省农业科技自主创新项目（CX(20)3068）和扬州市重点研发计划项目（YZ2018038） |
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| 摘 要： | 针对传统牛肉嫩度检测速度慢、精度低的问题，提出了基于气流脉冲结合结构光3D成像的牛肉嫩度快速无损检测方法。首先，利用脉冲气流对牛肉表面进行冲击，同时通过结构光3D成像获取待测牛肉表面凹陷区域的三维点云信息；然后，采用去噪、点云分割、贪婪投影三角化、Delaunay三角化、曲面拟合等算法进行点云处理，获得牛肉表面凹陷区域的深度、映射面积、表面积和体积等信息；基于此,分别建立基于最小二乘支持向量机回归（LS-SVR）、BP神经网络和广义回归神经网络（GRNN）的生鲜牛肉剪切力预测模型；结果表明，GRNN模型预测表现最佳，预测集相关系数为0.975，均方根误差为5.307N。采用基于K-fold交叉验证的GRNN神经网络对牛肉嫩度等级进行预测，结果显示该方法对较嫩牛肉分级效果较好，为100%，对较老牛肉分级效果稍差，为91.3%。研究表明，基于气流脉冲结合结构光3D成像进行牛肉剪切力以及嫩度快速、无损检测是可行的。
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| 关 键 词： | 牛肉 嫩度 气流脉冲 结构光 无损检测 |
| 收稿时间： | 2020/7/26 0:00:00 |
Beef Tenderness Detection Based on Pulse Air-puff Combined with Structural Light 3D Imaging |
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| LU Wei,HU Qingying,DAI Dejian,ZHANG Chengyu,DENG Yimin.Beef Tenderness Detection Based on Pulse Air-puff Combined with Structural Light 3D Imaging[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2020,51(12):324-331. |
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| Authors: | LU Wei HU Qingying DAI Dejian ZHANG Chengyu DENG Yimin |
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| Institution: | Nanjing Agricultural University; Michigan State University |
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