[发明专利]一种基于大数据的蔬菜存放智能管理系统

权利要求书

1.一种基于大数据的蔬菜存放智能管理系统，其特征在于：包括箱体参数采集模块、参数预处理模块、蔬菜图像采集模块、品质预演构建模块、蔬菜清单数据库、优化处理模块、人员检测模块和预警显示终端；

所述参数预处理模块分别与箱体参数采集模块、品质预演构建模块和蔬菜清单数据库连接，品质预演构建模块分别与蔬菜图像采集模块、蔬菜清单数据库和优化处理模块连接，优化处理模块分别与蔬菜图像采集模块、蔬菜清单数据库、人员检测模块和预警显示终端连接；

所述箱体参数采集模块安装在冰箱冷藏层，箱体参数采集模块用于对冰箱冷藏层内的温度、湿度以及各细菌种类的含量进行检测，并将检测的冷藏层内的温度、湿度以及各细菌种类的含量发送至参数预处理模块；

所述参数预处理模块与箱体参数采集模块连接，参数预处理模块用于接收箱体参数采集模块发送的冰箱冷藏层的温度、湿度以及各细菌种类的含量，统计间隔固定时间段t内的平均温度、平均湿度和各细菌种类的含量，得到平均温度时间段集合、平均湿度时间段集合和细菌种类时间段集合，参数预处理模块将平均温度时间段集合、平均湿度时间段集合和细菌种类时间段集合分别发送至蔬菜清单数据库和品质预演构建模块；

所述蔬菜图像采集模块用于对冰箱冷藏区进行图像采集，并对采集图像采用高通滤波处理，将经滤波处理后的蔬菜图像分别发送至品质预演构建模块和优化处理模块；

所述品质预演构建模块用于接收参数预处理模块发送的冰箱冷藏室内的平均温度时间段集合、平均湿度时间段集合和细菌种类时间段集合，分别将下一时间段内的平均温度与上一时间段内的平均温度进行对比，将下一时间段内的平均湿度与上一时间段内的平均湿度进行对比，将下一时间段内各细菌种类对应的含量与上一时间段内该细菌种类对应的含量进行对比，分别得到平均温度对比时间段集合、平均湿度对比时间段集合和细菌种类对比时间段集合，品质预演构建模块根据平均温度对比时间段集合、平均湿度对比时间段集合和细菌种类对比时间段集合，统计当前环境下的预期环境综合品质演变系数，品质预演构建模块将当前环境下的预期环境综合品质演变系数以及冰箱内的平均温度对比时间段集合、平均湿度对比时间段集合和细菌种类对比时间段集合发送至优化处理模块；

同时，品质预演构建模块并接收蔬菜图像采集模块发送的经滤波处理后的蔬菜图像，对蔬菜图像进行特征提取，并将提取的特征与蔬菜清单数据库中各蔬菜种类对应的蔬菜种类特征集合进行对比，得到蔬菜种类特征对比集合R′_k(r′_k1,r′_k2,...,r′_kf,...,r′_kg)，根据蔬菜种类特征对比集合统计采集图像与各蔬菜种类间的匹配度，并筛选匹配度最大的蔬菜种类发送至优化处理模块；

所述蔬菜清单数据库用于存储各蔬菜种类对应的蔬菜种类特征，并存储各蔬菜种类对应的不同品质等级下的蔬菜色泽度以及各品质等级对应的蔬菜种类新鲜度系数以及冰箱冷藏层内的平均温度时间段集合、平均湿度时间段集合和细菌种类时间段集合，其中，同一蔬菜种类下的所有蔬菜种类特征构成蔬菜种类特征集合R_k(r_k1,r_k2,...,r_kf,...,r_kg)，r_kf表示为第k个蔬菜种类对应的第f个特征，并根据同一蔬菜种类下的蔬菜颜色进行蔬菜品质划分，分别为q_k1,q_k2,...,q_kj,...,q_kn，q_kj表示为第k个蔬菜种类对应的品质等级，同一蔬菜种类下的各品质等级对应的蔬菜新鲜度系数Lq_k1,Lq_k2,...,Lq_kj,...,Lq_kn，Lq_k1＜Lq_k2＜...＜Lq_kj＜...＜Lq_kn，Lq_kn＜1，每种蔬菜下的品质等级与该蔬菜种类对应的蔬菜色泽度相对应；

所述优化处理模块用于接收品质预演构建模块发送的冰箱内当前环境下的预期环境综合品质演变系数以及接收采集图像中的蔬菜种类，并接收蔬菜图像采集模块发送的经滤波处理后的该蔬菜种类在各时间段下的蔬菜图像，优化处理模块将该蔬菜种类对应的蔬菜颜色与蔬菜清单数据库中该蔬菜种类下的各品质等级对应的蔬菜颜色进行对比，筛选出该蔬菜种类对应的品质等级，根据蔬菜种类对应的品质等级进一步筛选出该蔬菜种类对应的蔬菜新鲜度系数，构成各时间段下的蔬菜种类新鲜度系数集，优化处理模块对各时间段下的蔬菜种类新鲜度系数进行处理，得到新鲜度变化量集合；

另外，优化处理模块根据品质预演构建模块发送的冰箱内当前环境下的预期环境综合品质演变系数、新鲜度变化量集合，并提取平均温度对比时间段集合、平均湿度对比时间段集合和细菌种类对比时间段集合中的该时间段与上一时间段的平均温度间的差值、平均湿度间的差值以及各细菌种类的含量间的差值，分析冰箱当前环境参数下的蔬菜品质变化率的影响系数，优化处理模块判断当前冰箱环境参数下蔬菜品质变化率的影响系数是否大于设定的蔬菜品质变化率的影响系数阈值，同时，接收人员检测模块发送的人员信息，若当前冰箱环境参数下蔬菜品质变化率的影响系数大于设定的蔬菜品质变化率的影响系数阈值，则优化处理模块发送蔬菜品质变化率的影响系数大于设定的蔬菜品质变化率的影响系数阈值的蔬菜种类以及蔬菜品质变化率的影响系数发送至预警显示终端，若当前冰箱环境参数下蔬菜品质变化率的影响系数小于设定的蔬菜品质变化率的影响系数阈值，则优化处理模块按照当前蔬菜品质变化率的影响系数统计该蔬菜种类的从当前蔬菜新鲜度系数达到蔬菜品质变化率的影响系数阈值所对应的蔬菜新鲜度系数的预计存放时间，并将蔬菜品质变化率的影响系数以及预计存放时间发送至预警显示终端；

所述人员检测模块安装在冰箱门外侧，为热释电红外传感器，用于检测冰箱前方是否有人，一旦检测到所在检测区域内有人，则人员检测模块发送人员信息至优化处理模块；

所述预警显示终端用于接收优化处理模块发送的蔬菜品质变化率的影响系数大于设定的蔬菜品质变化率的影响系数阈值的蔬菜种类以及该蔬菜种类对应的蔬菜品质变化率的影响系数或该蔬菜种类对应的蔬菜品质变化率的影响系数以及该蔬菜种类预计存放时间，并进行显示。