储藏期大米品质的嗅觉可视化检测方法研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzymd_223
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大米是世界上60%以上人口的主粮,特别是在亚洲。目前,我国大米品质主要是依据国标《稻谷储存品质判定规则》(GB/T 20569-2006)中规定的方法来进行测定的。该方法尽管检测结果客观、可靠,但其检测过程繁琐,不适合用于现场检测。鉴于此,本研究根据大米储藏过程中挥发性物质的变化规律,提出基于嗅觉可视化技术的储藏期大米品质检测的新思路。具体研究内容如下:(1)大米真实储藏期的嗅觉可视化检测方法研究。首先,利用团队开发的嗅觉可视化系统获取储藏期大米的气味信息,并以图像的形式可视化呈现。然后,利用主成分分析(principal component analysis,PCA)对预处理后的传感器颜色分量进行特征压缩和样本空间分布的可视化呈现。最后,利用K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)、概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)建立大米真实储藏期的定性识别模型,并对各模型的识别结果进行比较。通过比较不同最佳识别模型的结果,我们认为SVM非线性方法最适合本研究大米真实储藏期识别模型的建立。当主成分数(principal components,PCs)为13,惩罚参数c为7.4656,核函数参数g为0.5639时,SVM模型性能达到最佳,其在训练集和预测集中的正确识别率分别为99.17%和97%,展现出了良好的稳定性和泛化性能。研究结果表明,利用嗅觉可视化技术结合合适的化学计量学方法可高精度实现大米真实储藏期的定性识别。(2)储藏期大米脂肪酸值的嗅觉可视化检测方法研究。首先,引入三种群体智能优化算法,它们分别是利用遗传算法(genetic algorithm,GA)、蚁群算法(ant colony optimization,ACO)和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO),来优化传感器的最佳特征颜色分量组合。然后,利用最佳特征颜色分量组合作为反向传播神经网络(backpropagation neural network,BPNN)的输入来建立检测模型,以实现大米脂肪酸值的定量检测。研究结果发现,与GA和ACO算法优化结果相比,利用PSO算法优化得到最佳特征颜色分量组合建立的BPNN模型拥有最好的稳定性和检测精度。最佳PSO-BPNN模型在预测集中的预测相关系数(correlation coefficient of prediction,RP)和预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)分别为0.9760和0.7639 mg/100g。研究结果表明,利用嗅觉可视化技术结合适当的化学计量学方法来实现大米储藏过程中脂肪酸值的定量检测是可行的。另外,根据群体智能优化算法优化得到的特征颜色分量组合可以设计出更为简洁的传感器阵列,从而降低传感器的制备成本。研究结果可为成品粮储藏过程中品质指标无损检测的便携式嗅觉可视化检测装置的开发提供技术基础和方法参考,该技术在粮食仓储品质监测方面也将会有很好地的应用前景。
其他文献
随着现代科学技术的进一步发展,人们的日常活动对电力的需求呈现出了逐渐增加的趋势。而精确有效的区域电力负荷预测研究,不仅能帮助供电企业制定合理的电力分配计划,而且能提高电力调度效率以及降低电力输送损耗。因此,寻找一种具有较高精度的短期电力预测方法显得尤为重要。本文从沛县区域、工业园区和企业三个不同角度开展了短期电力负荷预测研究,分析了电力负荷、气象、时间等变量对负荷预测的影响,明确了负荷预测的输入参
高密度脂蛋白(HDL)中含量最高的载脂蛋白为ApoA-Ⅰ蛋白,ApoA-Ⅰ蛋白可通过与肿瘤细胞膜表面的SR-BI受体结合,引导高密度脂蛋白向肿瘤细胞输送胆固醇。现已报道的ApoA-Ⅰ模拟肽4F具有与ApoA-Ⅰ蛋白相似的生物学功能,且被证实具有抗肿瘤作用。研究发现HDL受体SR-BI不仅在多种肿瘤细胞上高表达,而在正常的肝脏、乳腺和前列腺部位的表达量也较高,利用ApoA-Ⅰ的靶向特性给药有可能会导
作为新能源汽车的主要动力源,锂离子电池的使用性能和安全性能得到了广泛的关注。受限于新能源汽车的体积,电池包通常密封在狭小的电池箱中,若模组在大倍率充放电过程中的产热未能迅速排出,容易出现局部电池温升过高、温差过大等问题,严重时会导致爆炸等安全事故。因此,一个安全高效的电池热管理系统至关重要。本文对圆柱18650电池构建三维电化学热耦合模型,研究不同因素对模组液冷散热性能的影响,并进行相关优化,具体
铁铬铝合金具有生产成本低廉,耐高温腐蚀性能较好,热膨胀系数低等优点,是汽车尾气净化器催化剂载体的理想材料。但在热循环、热疲劳等极端环境下,氧化膜易发生开裂、剥落等,导致其使用寿命较短,严重制约了铁铬铝合金的应用。本文通过添加稀土La、Ce改善Fe25Cr5Al合金的抗高温氧化性能,在实验的基础上结合第一性原理计算探究Fe25Cr5Al合金的高温氧化机理及稀土的作用机制。热力学计算分析及合金微观分析
软件产品线(Software Product Line,SPL)旨在通过重用通用功能来开发相关的软件产品,SPL中的产品通过其功能特征来区分,其功能特征定义了软件系统的功能和行为。SPL通常通过特征模型来表示,特征模型根据特征及其之间的关系来捕获SPL所有可能产品的信息。软件产品线中,可以将SPL测试用例定义为要测试的产品线的产品,SPL中的大量功能组合可能导致成千上万甚至数百万种不同的产品,这样
Nd-Fe-B永磁体因其具有高的综合磁性能而得到广泛应用。将储量丰富且价格低廉的Ce应用于Nd-Fe-B磁体以制备高性能(Nd,Ce)-Fe-B磁体,既可以降低磁体的制造成本,又能够促进稀土资源的平衡利用。然而,低的矫顽力和温度稳定性一直是限制(Nd,Ce)-Fe-B磁体应用的难题。通常通过扩散重稀土元素(Dy、Tb等)形成具有高磁晶各向异性场的硬磁壳层来提高磁体的矫顽力和温度稳定性,但这不仅加剧
自然场景文本检测是计算机视觉领域当中的一个热门研究,在文本翻译、信息录入、盲人辅助、机器感知、自动驾驶等场景都有广泛应用。目前针对自然场景中水平文本和倾斜文本的检测已经有一些较好的方法被提出来,但是由于自然场景的复杂性,该领域仍有相当多的问题还未能得到较好的解决。比如,有些带有艺术效果的提示牌,其中的文本可能具有不同的尺度,而且这些不同尺度的文本通常呈弯曲形状,如何检测这部分多尺度的弯曲文本,已有
近年来化石能源愈发短缺、环境污染的程度日益严重,已经引起了全球的重视。利用催化热解方法将生物质转化成有价值的燃料用来部分代替化石能源,可以有效缓解我国的能源和环境问题。HZSM-5在生物质热解催化过程中容易结焦失活。氢化、气化和氧化再生容易破坏HZSM-5的骨架结构,低温等离子体喷射(NTPI)再生反应速度慢,难以深入HZSM-5内部。因此,选用直接低温等离子体(DNTP)再生方法对失活HZSM-
随着全球医疗水平的整体提升,世界人口净增量居高不下,淡水资源的供给面临着重大挑战;同时人口增加所带来的环境污染也促使各国对清洁水源的保护日趋严格。然而,许多传统的和新兴的产业的发展,导致了大量的对硝基苯酚(PNP)废水产生,特别是在发展中国家,水污染事件频繁发生。所以需要针对PNP污染进行专项处理。在现今较为成熟的水处理体系中,吸附法因其工艺简便、成本低廉的特点被认为是一种十分有前景的解决方案。本
在制造业转型升级的强烈需求和新一代信息技术飞速发展的“双重作用”下,工业生产过程所用设备的精密度、复杂度和智能度越来越高。这些智能设备在提高生产力的同时,也对企业设备管理提出了更高的要求。设备管理作为生产管理方面的一个重要组成部分,直接影响企业的生产计划、经济效益和安全效益。如果设备管理不善,机器故障频发,不仅会扰乱企业的正常生产计划,增加企业的生产成本,而且更严重的可能会造成人员的伤亡。因此,针