電子鼻氣味檢測初步結(jié)合視覺圖像分析技術(shù)及其在食品新鮮度識別中的應(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)域也越來越廣，除了呼吸檢測領(lǐng)域，近年來，電子鼻應(yīng)用于食品新鮮度檢測的研究也屢見不鮮，本文針對電子鼻在食品新鮮度檢測上的應(yīng)用，并結(jié)合實驗室呼吸檢測電子鼻的研究基礎(chǔ)，設(shè)計研制了應(yīng)用于食品新鮮度檢測的智能電子鼻系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性工作包括以下幾個方面:
　　1.探索了基于電子鼻的食品新鮮度檢測的方法和應(yīng)用
　　本文研究了電子鼻技術(shù)在食品新鮮度檢測中的具體

2、應(yīng)用。對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）實驗驗證，確定了食品的主要特征氣體成分。同時根據(jù)實驗結(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，提高了食品新鮮度檢測的標(biāo)準(zhǔn)化。研究了MOS傳感器（金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器）對食品特征性氣體的檢測效果，針對豬肉、菠菜和桔子三種代表性食品進(jìn)行了實驗檢測，結(jié)果表明傳感器陣列對食品特征性揮發(fā)氣體具有較好的靈敏性和特異性。
　　2.基于模塊化的智

3、能電子鼻檢測系統(tǒng)的研制
　　電子鼻系統(tǒng)功能劃分主要有傳感器檢測陣列及檢測模塊、系統(tǒng)氣路模塊、系統(tǒng)硬件電路模塊及軟件設(shè)計模塊。傳感器檢測陣列及檢測模塊包括MOS氣體傳感器陣列以及檢測氣室;系統(tǒng)氣路模塊包括專用檢測容器、加熱氣路、流量控制模塊;系統(tǒng)硬件電路模塊及軟件設(shè)計包括微控制器、傳感器信號檢測電路模塊、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、分析識別軟件及移動端應(yīng)用程序等。
　　3.電子鼻食

4、品新鮮度的智能識別方法的研究
　　根據(jù)不同食品種類及實際檢測目標(biāo)，研究了智能電子鼻檢測系統(tǒng)對不同食品類型的新鮮度等級的區(qū)分效果，對基于食品揮發(fā)氣體識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)行了實際應(yīng)用研究，改進(jìn)了電子鼻氣體分析識別軟件和算法，并進(jìn)行了實驗驗證。豬肉、菠菜及桔子分別進(jìn)行了15組、24組及27組驗證實驗，表明分析算法具有一定的代表性。
　　4.結(jié)合氣味檢測與視覺圖像分析的食品新鮮度識別方

5、法初步研究
　　在實現(xiàn)智能電子鼻氣味檢測系統(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技術(shù)，初步探索了該技術(shù)在增強(qiáng)新鮮度識別效果上的應(yīng)用，并對15組豬肉新鮮度進(jìn)行驗證。
　　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）算法對幾種常見的食品的新鮮度進(jìn)行了識別，實驗結(jié)果表明，上述識別算法取得較好的效果，針對三種類型食品的檢測準(zhǔn)確率分別達(dá)到了80.0％，87.5％和88.9％;而在初步融合計算機(jī)視覺圖