[发明专利]一种基于卷积神经网络的金针菇智能补光的装置及方法

说明书

本发明提供一种基于卷积神经网络的金针菇智能补光的装置及方法，用以培育金针菇的反应罐，在所述反应罐的上部区域设置有若干用以照明的紫外灯组；还包括设置在罐体外的控制板，所述控制板根据检测结果与预设结果进行控制；在所述反应罐内还设置CCD相机，用来获取一段时间内的紫外灯的光照信息；还包括与CCD相机连接并获取拍摄的图片信息的CCD相机获取模块；所述的CCD相机获取模块按照预设的程序获取存储在CCD相机内的图像信息本发明基于卷积神经网络的金针菇智能补光装置。本发明的卷积神经网络运算，结合具体的金针菇生长时期内的光照强度需求，在进行递进运算时，通过相邻卷积层中的各个时间点的数值运算叠加递进。

技术领域

本发明涉及金针菇培育技术领域，具体而言，涉及一种基于卷积神经网络的金针菇智能补光的装置及方法。

背景技术

金针菇学名毛柄金钱菌，又称毛柄小火菇、构菌、朴菇、冬菇、朴菰、冻菌、金菇、智力菇等。因其菌柄细长，似金针菜，故称金针菇，属伞菌目白蘑科针金菇属，是一种菌藻地衣类。金针菇具有很高的药用食疗作用。

金针菇既是一种美味食品，又是较好的保健食品，金针菇的国内外市场日益广阔。金针菇人工栽培技术并不复杂，只要能控制好环境条件，就容易获得稳定可靠的产量。据测定，金针菇氨基酸的含量非常丰富，高于一般菇类，每100g鲜菇中含有氨基酸总量达20.9mg，其中8种人体必需氨基酸占总量的42.29～51.17％，异亮氨酸和谷氨酸含量最高，必需氨基酸中精氨酸和赖氨酸含量较高，较高含量的精氨酸能预防和治疗肝炎、胃肠馈病等消化系统疾病，赖氨酸可以促进儿童生长发育，增强记忆，提高智力。金针菇干品中含蛋白质8.87％，碳水化合物60.2％，粗纤维达7.4％，经常食用可防治溃疡病。但使用本领域常规培养基、常规培养方法进行培养的前提下，上述营养成分的含量很难再有所提高。

同时，金针菇具有含水高、组织脆嫩，在采收和贮运过程中极易造成损伤，引起变色、变质或腐烂等特点。金针菇采后贮运主要生理生化变化包括组织褐变、细胞壁蛋白质和多糖降解、子实体老化等，这些变化严重影响了金针菇品质。缩短金针菇货架寿命的主要原因包括酶促褐变和真菌引起的霉变。引起褐变的三种关键酶多酚氧化酶PPO、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT在金针菇组织中呈区域化分布：菌盖的酶活性最低、菌柄上部酶活性稍高、中部较高、下部活性最强。

在金针菇培育过程中，光照条件为其成长的重要条件，在培育过程中严格控制光照条件，为金针菇发育的重要条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卷积神经网络的金针菇智能补光的装置及方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于卷积神经网络的金针菇智能补光的装置，包括：

用以培育金针菇的反应罐，在所述反应罐的上部区域设置有若干用以照明的紫外灯组；

还包括设置在罐体外的控制板，所述控制板根据检测结果与预设结果进行控制；

在所述反应罐内还设置CCD相机，用来获取一段时间内的紫外灯的光照信息；还包括与CCD相机连接并获取拍摄的图片信息的CCD相机获取模块；所述的CCD相机获取模块按照预设的程序获取存储在CCD相机内的图像信息；

还包括信号分组模块，其将CCD相机获取模块的信息按照时间徐顺进行记载，获取光照矩阵(p，q)，其中，P表示光照时间，q表示光照强度信息；选取N张各个光照度的图片，根据光照度测量精度的实际要求，对图片按光照度进行分类并用标记，作为训练样本集的类别标签(N(p，q))；对图片进行灰度化、灰度拉伸的图片预处理操作，保存为训练样本集；选取n张各个光照度的图片，再次进行上述操作，得到测试样本集的类别标签和测试样本集(n(p，q))；

还包括所述卷积神经网络训练单元，用于将样本图像输入卷积神经网络模型，通过卷积层进行卷积操作；