[发明专利]一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法

说明书

本发明公开了一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法。它包括以下步骤：取N滴待测甜味溶液，依次滴到味觉受体细胞上进行刺激，每次刺激味觉受体细胞得到相应的测量信号KC1；将N个测量信号KC1作为输入数据KC1(t)输入一层非线性动力学模型，画出信噪比SNR曲线，找出信噪比SNR曲线中特征峰的横坐标值，根据特征峰的横坐标值判断出待测甜味溶液属于哪种甜味溶液。本发明利用细胞成像的方法，不与被测细胞有接触，极大的降低了外界带来的干扰，排除了影响细胞瞬间生理状态的干扰因素，检测时效快，检测准确度高。

技术领域

本发明涉及溶液检测技术领域，尤其涉及一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法。

背景技术

味觉细胞传感器是细胞传感器的一种，它把味觉受体细胞作为分子识别元件，可以确定某类味型(如甜味、苦味、咸味、酸味等)的存在与否及浓度大小，从而达到定性定量测试分析，以及实时、快速和无损的智能检测的程度。

目前的检测方法有膜片钳方法、仿生味觉检测法、电化学细胞传感器方法。膜片钳方法虽然可以检测单细胞的离子通道响应信号，但是其仪器使用操作不方便，而且只能在实验室使用。仿生味觉检测技术虽然可以一定程度上实现味觉物质的分类，但是其重复性和准确性都有局限性。电化学细胞传感器方法虽然可以一定程度上实现味觉物质的检测目标，但是其重复性也存在局限性。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法，其利用细胞成像的方法，不与被测细胞有接触，极大的降低了外界带来的干扰，排除了影响细胞瞬间生理状态的干扰因素，检测时效快，检测准确度高。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法，包括以下步骤：

S1：取N滴待测甜味溶液，依次滴到味觉受体细胞上进行刺激，每次刺激味觉受体细胞得到相应的测量信号KC1；

S2：将N个测量信号KC1作为输入数据KC1(t)输入一层非线性动力学模型：

其中，V(x，t)为势函数，x(t)为布朗运动粒子运动轨迹函数，a、b、c为设定的常数，ξ(t)为激励噪声，D为激励噪声强度，为周期性正弦信号，A是信号幅度，f是信号频率，t为运动时间，为相位，设

计算V(x，t)对于x的一阶导数和二阶导数，并且使等式等于0，得到二层非线性动力学模型：

设定噪声强度D＝0，KC1(t)＝0；计算得到A的临界值为将A的临界值代入一层非线性动力学模型中，并设定x₀(t)＝0，sn₀＝0，采用四阶珑格库塔算法求解一层非线性动力学模型，得到：

并计算：

其中，x_n(t)为x(t)的第n阶导数，sn_n-1为S(t)的第n-1阶导数在t＝0处的值，sn_n+1为S(t)的第n+1阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，…，N-1；可以得到x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)的值；

对x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)进行积分，得到x(t)，计算出x(T)的绝对值最大值x(t)_m，x(t)的均值