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专利号: 2020115429049
申请人: 浙江农林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种猪肉品质无损检测方法,用于一种猪肉品质无损检测装置,所述猪肉品质无损检测装置包括计算机(1)、光谱仪(2)和检测机构,所述检测机构包括黑箱(3),所述黑箱(3)内设有光学探头(4)、检测平台(5)、可驱动检测平台(5)升降的升降器(6)和两个卤钨灯(7),所述检测平台(5)上设有用于放置待测猪肉样品(9)的放置区,两个卤钨灯(7)对称设置在检测平台(5)的左上方、右上方,所述光学探头(4)位于放置区的正上方,所述光学探头(4)与光谱仪(2)的输入端电连接,所述计算机(1)分别与光谱仪(2)的输出端、卤钨灯(7)电连接,其特征在于,包括以下步骤:S1:卤钨灯发出光照射到待测猪肉样品,卤钨灯发出的光的强度从小至大按照设定速率逐渐增强,光学探头每间隔时间T采样一次待测猪肉样品的漫反射光数据并将其发送到光谱仪,光谱仪在以漫反射光波长为横坐标、漫反射光强度为纵坐标的直角坐标系中绘制出漫反射光谱曲线,并发送到计算机,漫反射光谱曲线的光谱范围为400~1000nm,光学探头共采样n+1次待测猪肉样品的漫反射光数据,光谱仪绘制出对应的n+1个漫反射光谱曲线;

S2:计算机根据n+1个漫反射光谱曲线计算出对应的特征值spk;

S3:将特征值spk代入猪肉品质预测模型 计算出品质预测因

子qr的值,如果品质预测因子qr≥设定值A,则判断待测猪肉样品不新鲜,如果品质预测因子qr<设定值A,则判断待测猪肉样品新鲜,其中,a、b、c、f都为常数;

所述计算机根据n+1个漫反射光谱曲线计算出对应的特征值spk的方法如下:M1:将漫反射光谱曲线中的峰值点对应的波长值作为波长特征点,取得漫反射光谱曲线中的m个波长特征点,计算出每个波长特征点对应的特征数据组,计算第w个波长特征点对应的特征数据组的方法如下,1≤w≤m:取得每个漫反射光谱曲线中第w个波长特征点对应的特征面积,计算相邻两次采样时间的特征面积变化率,共得到n个特征面积变化率ΔS1w、ΔS2w…ΔSnw,其中ΔSnw为第w个波长特征点的第n个特征面积变化

率,hnw为第n次采样得到的漫反射光谱曲线的第w个波长特征点对应的峰值点纵坐标值,Δλ为峰值点的宽度;

将得到的n个特征面积变化率进行能量校正,得到对应的n个校正量ΔSE1w、ΔSE2w…ΔSEnw,ΔSEnw=ΔSnw×Ew,其中,ΔSEnw为第w个波长特征点的第n个校正量,Ew为第w个波长特征点的能量分布百分比;

n个校正量ΔSE1w、ΔSE2w…ΔSEnw即为第w个波长特征点对应的特征数据组;

M2:根据m个波长特征点对应的特征数据组构建出特征矩阵D,

M3:将特征矩阵D的每列数据进行二次样条插值,得到n个与每列数据对应的曲线x(t),对n个曲线x(t)进行同样的数据处理,得到n个饱和共振特征因子F,对每个曲线x(t)进行的数据处理包括以下步骤:将x(t)带入非线性定向饱和共振模型:

饱和势函数

检测信号载入分量coe(t)=tanh(ωt+ψ)+x(t),

其中,t为插值变量,B为实参数,P为实参数,sti(t)为功率谱密度函数不平坦的有色噪声,μ为实参数,ω为实参数,ψ为实参数,调节t的值,非线性定向饱和共振模型在t=tr点位达到共振,计算饱和共振特征因子F:其中,max|K(x(t))|为|K(x(t))|的最大值;

M4:将n个饱和共振特征因子F取平均,得到的平均值即为特征值spk的值;

所述猪肉品质预测模型中的a、b、c、f的值通过下述方法计算得到:N1:取W个不同新鲜度的猪肉样品,W≥3,采用步骤S1‑S2的方法分别对每个猪肉样品进行检测,得到每个猪肉样品对应的特征值spk;

N2:采用国家标准方法检测每个猪肉样品的酸碱度pH、含水率WR、挥发性盐基氮TVBN;

N3:将每个猪肉样品对应的特征值spk、酸碱度pH、含水率WR、挥发性盐基氮TVBN代入公式spk=a×pH+b×WR+c×TVBN+f,得到W个方程,解方程组计算出a、b、c、f的值。

2.根据权利要求1所述的一种猪肉品质无损检测方法,其特征在于,所述光谱仪(2)为可见/近红外光谱仪,光谱分辨率为1nm。

3.根据权利要求1所述的一种猪肉品质无损检测方法,其特征在于,所述卤钨灯(7)为

12W卤钨灯。

4.根据权利要求1所述的一种猪肉品质无损检测方法,其特征在于,所述光学探头(4)上还设有用于检测光学探头(4)与待测猪肉样品(9)之间距离的测距传感器(8),所述计算机(1)分别与测距传感器(8)、升降器(6)电连接。