電子鼻氣味檢測(cè)初步結(jié)合視覺圖像分析技術(shù)及其在食品新鮮度識(shí)別中的應(yīng)用.pdf

1、目前電子鼻(e-Nose)正朝著智能化、便攜化的方向發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，除了呼吸檢測(cè)領(lǐng)域，近年來(lái)，電子鼻應(yīng)用于食品新鮮度檢測(cè)的研究也屢見不鮮，本文針對(duì)電子鼻在食品新鮮度檢測(cè)上的應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室呼吸檢測(cè)電子鼻的研究基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)研制了應(yīng)用于食品新鮮度檢測(cè)的智能電子鼻系統(tǒng)。論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1.探索了基于電子鼻的食品新鮮度檢測(cè)的方法和應(yīng)用
　　本文研究了電子鼻技術(shù)在食品新鮮度檢測(cè)中的具體

2、應(yīng)用。對(duì)表征生活中常見食品的新鮮度的特征氣體進(jìn)行探究，參考現(xiàn)有文獻(xiàn)及GC-MS（氣質(zhì)聯(lián)用）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定了食品的主要特征氣體成分。同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文初步建立了表征食品新鮮度的特征氣體數(shù)據(jù)庫(kù)，提高了食品新鮮度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化。研究了MOS傳感器（金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器）對(duì)食品特征性氣體的檢測(cè)效果，針對(duì)豬肉、菠菜和桔子三種代表性食品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果表明傳感器陣列對(duì)食品特征性揮發(fā)氣體具有較好的靈敏性和特異性。
　　2.基于模塊化的智

3、能電子鼻檢測(cè)系統(tǒng)的研制
　　電子鼻系統(tǒng)功能劃分主要有傳感器檢測(cè)陣列及檢測(cè)模塊、系統(tǒng)氣路模塊、系統(tǒng)硬件電路模塊及軟件設(shè)計(jì)模塊。傳感器檢測(cè)陣列及檢測(cè)模塊包括MOS氣體傳感器陣列以及檢測(cè)氣室;系統(tǒng)氣路模塊包括專用檢測(cè)容器、加熱氣路、流量控制模塊;系統(tǒng)硬件電路模塊及軟件設(shè)計(jì)包括微控制器、傳感器信號(hào)檢測(cè)電路模塊、控制電路模塊以及用戶交互接口模塊;軟件模塊包括下位機(jī)控制程序、上位機(jī)控制、分析識(shí)別軟件及移動(dòng)端應(yīng)用程序等。
　　3.電子鼻食

4、品新鮮度的智能識(shí)別方法的研究
　　根據(jù)不同食品種類及實(shí)際檢測(cè)目標(biāo)，研究了智能電子鼻檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)不同食品類型的新鮮度等級(jí)的區(qū)分效果，對(duì)基于食品揮發(fā)氣體識(shí)別食品類型的工作進(jìn)行了探索。選取了豬肉、菠菜和桔子三種代表性食品進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用研究，改進(jìn)了電子鼻氣體分析識(shí)別軟件和算法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。豬肉、菠菜及桔子分別進(jìn)行了15組、24組及27組驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，表明分析算法具有一定的代表性。
　　4.結(jié)合氣味檢測(cè)與視覺圖像分析的食品新鮮度識(shí)別方

5、法初步研究
　　在實(shí)現(xiàn)智能電子鼻氣味檢測(cè)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，本文融合了視覺圖像與電子鼻氣味檢測(cè)技術(shù)，初步探索了該技術(shù)在增強(qiáng)新鮮度識(shí)別效果上的應(yīng)用，并對(duì)15組豬肉新鮮度進(jìn)行驗(yàn)證。
　　此外，本文還研究了智能電子鼻的標(biāo)定方法，并利用LDA（線性判別分析）算法對(duì)幾種常見的食品的新鮮度進(jìn)行了識(shí)別，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，上述識(shí)別算法取得較好的效果，針對(duì)三種類型食品的檢測(cè)準(zhǔn)確率分別達(dá)到了80.0％，87.5％和88.9％;而在初步融合計(jì)算機(jī)視覺圖