[发明专利]一种基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法，其特征在于：包括气味指纹信息采集模块、信号预处理模块、特征提取和筛选模块和模式识别模块；

气味指纹信息采集模块主要包括气敏传感器阵列，该模块利用气敏传感器阵列将环境中其敏感气体的浓度转化为对应的电信号，再将电压信号以数字的形式读入内存中，实现数据的实时数字显示和波形显示，对数据进行存储和回放；气味指纹信息采集模块与信号预处理模块相连，将由牛奶原奶挥发气味转化的电压信号传给信号预处理模块；

信号预处理模块利用滤波函数对原始信号进行滤波、去噪、去基等预处理；经过预处理后的信号将传递给特征提取和筛选模块；

特征提取和筛选模块主要对滤波去噪后的信号进行运算、放大和多种数据特征的提取，并进行数据特征的筛选与优化；筛选后的数据特征将作为输入数据传递给模式识别模块；

模式识别模块主要实现了根据输入数据利用模式识别算法对所测得样本进行模型训练和样本识别；识别结果将显示给用户。

2.根据权利要求1所基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法，其特征在于：传感器阵列针对牛奶气味形成的原因和特点，选择对应敏感的金属氧化物传感器，气敏传感器阵列对烷烃类、硫化物、含氯物质、水蒸气和氨气等敏感。

3.根据权利要求1所基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法，其特征在于：数据特征提取利用了相对平均值、相对积分值、平均微分值、最大值/最小值、二次拟合二次项系数、一次项系数、对数拟合一次项系数、常数和半宽值9个特征值。

4.根据权利要求1所基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法，其特征在于：特征筛选利用了Wilks统计量假设检验原理，有效选择出了分类效果好的特征值，实现特征优化，降低系统计算量，提高了系统识别的精确度。

5.根据权利要求1所基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法，其特征在于：采用Bayes算法、BP神经网络算法和最小二乘支持向量机算法三种方法分别进行模型训练与样本识别。

6.根据权利要求1所基于电子鼻的牛奶新鲜度检测系统及方法，其特征在于：系统能够识别不同奶场和不同储存时间的牛奶原奶。