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水果催熟檢測儀基于顏色和氣味多傳感器融合的催熟水果檢測系統(tǒng)研究

發(fā)布時間：2021-04-16 21:01瀏覽次數(shù)：

【摘要】：隨著我國水果市場的增大,水果的品質(zhì)也越來越受到消費者的關(guān)注。部分水果商為了在水果市場上抓住時間先機,對未成熟的水果進行催熟,催熟水果的營養(yǎng)價值比正常成熟水果的營養(yǎng)價值低很多,并可能產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。因此水果催熟檢測儀,對催熟水果進行檢測顯得十分重要。隨著傳感與檢測技術(shù)的發(fā)展家用燃氣報警器有毒氣體檢測儀,多傳感器融合技術(shù)的研究與應(yīng)用正在形成熱點。多傳感器融合是對來自多個傳感器的數(shù)據(jù)進行多級別、多方面、多層次的處理,從而產(chǎn)生新的有意義的信息,而這種新信息是任何單一傳感器無法獲得的。比起只利用單一傳感器進行測量獲得的結(jié)果,它能得到更準確可靠的結(jié)論,從而減少在信息處理中可能出現(xiàn)的失誤。故本文的目的在于設(shè)計基于顏色和氣味的檢測系統(tǒng),利用多傳感器融合技術(shù)將催熟水果檢測出來。論文設(shè)計了基于顏色和氣味多傳感器融合的催熟水果檢測系統(tǒng)水果催熟檢測儀,檢測系統(tǒng)包括硬件部分和軟件部分。其中硬件部分由氣味信息采集模塊和顏色信息采集模塊兩大模塊組成。氣味信息采集模塊由密閉箱體、氣體傳感器陣列、PCI1716數(shù)據(jù)采集卡、及PC機組成；顏色信息采集模塊由STC89C52單片機、TCS230顏色傳感器、RS232串行通信線及PC機組成。軟件系統(tǒng)主要由起交互式操作界面作用的LABVIEW軟件及對數(shù)據(jù)進行分析的MATLAB軟件組成。氣味信息和顏色信息分別通過PCI1716數(shù)據(jù)采集卡和RS232串行通信線采集到PC機中。最后,論文以昭通金帥蘋果作為試驗對象,試驗分為三組,即未成熟的金帥蘋果、催熟的金帥蘋果及正常成熟的金帥蘋果水果催熟檢測儀,最終對催熟的金帥蘋果進行檢測識別。利用所設(shè)計的硬件對三組試驗對象的顏色和氣味信息進行了數(shù)據(jù)采集,并將采集到的偏離均值較大的數(shù)據(jù)信息進行了剔除。為了減少模式識別過程中的計算量,對6個氣體傳感器采集到的信息進行了分析,經(jīng)分析可以利用第一主成分代表所有6個氣體傳感器的信息,故以第一主成分作為氣味特征信息。在進行識別的過程中,分別利用模糊理論和徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種方法對經(jīng)過預(yù)處理的信息進行了模式識別,模糊理論的識別率為92.63%,表明利用該方法可以將催熟的金帥蘋果正確地檢測出來；利用RBF網(wǎng)絡(luò)的正確識別率為93.3%,表明利用RBF網(wǎng)絡(luò)也可以很好的對催熟金帥蘋果進行識別。結(jié)果表明：利用本文設(shè)計的檢測系統(tǒng)可以將催熟的金帥蘋果正確的識別出來,達到了設(shè)計和應(yīng)用的目的。

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