電子鼻氣味檢測初步結合視覺圖像分析技術及其在食品新鮮度識別中的應用.pdf

1、目前電子鼻(e-Nose)正朝著智能化、便攜化的方向發(fā)展，其應用領域也越來越廣，除了呼吸檢測領域，近年來，電子鼻應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用，并結合實驗室呼吸檢測電子鼻的研究基礎，設計研制了應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用
　　本文研究了電子鼻技術在食品新鮮度檢測中的具體

2、應用。對表征生活中常見食品的新鮮度的特征氣體進行探究，參考現(xiàn)有文獻及GC-MS（氣質聯(lián)用）實驗驗證，確定了食品的主要特征氣體成分。同時根據實驗結果，本文初步建立了表征食品新鮮度的特征氣體數(shù)據庫，提高了食品新鮮度檢測的標準化。研究了MOS傳感器（金屬氧化物半導體傳感器）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行了實驗檢測，結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控制程序、上位機控制、分析識別軟件及移動端應用程序等。
　　3.電子鼻食

4、品新鮮度的智能識別方法的研究
　　根據不同食品種類及實際檢測目標，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行了探索。選取了豬肉、菠菜和桔子三種代表性食品進行了實際應用研究，改進了電子鼻氣體分析識別軟件和算法，并進行了實驗驗證。豬肉、菠菜及桔子分別進行了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)功能的基礎上，本文融合了視覺圖像與電子鼻氣味檢測技術，初步探索了該技術在增強新鮮度識別效果上的應用，并對15組豬肉新鮮度進行驗證。
　　此外，本文還研究了智能電子鼻的標定方法，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行了識別，實驗結果表明，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確率分別達到了80.0％，87.5％和88.9％;而在初步融合計算機視覺圖