[发明专利]基于水果表面不同组织热特性的水果损伤检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于水果表面不同组织热特性的水果损伤检测方法及装置。通过热电堆传感器采集水果样品的不同感兴趣区域的温度数据；对温度数据，依次进行压缩、傅里叶变换分析后提取曲线峰值作为特征值；将特征值输入到最小二乘法线性分类器进行分类训练，对待测水果进行检测。装置包括托座、热电堆传感器、单片机和PC机。本发明利用水果表面不同组织的热特性识别损伤部位，可靠性好，准确率高。

主权项

1.一种基于水果表面不同组织热特性的水果损伤检测方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)通过热电堆传感器采集水果样品的不同感兴趣区域的温度数据；2)对温度数据，依次进行压缩、傅里叶变换分析后，提取曲线峰值作为特征值；对于所述步骤2)中每次采集的温度数据具体采用以下方式处理：2.1)温度场压缩：取热电堆传感器中每列传感元件每次采集的温度平均值形成一行矩阵，然后矩阵转置为列矩阵，再将列矩阵按采集的时间次序排列得到温度场压缩数据矩阵，作为压缩的温度场信号Tmi，m表示数据矩阵的行数，i表示数据矩阵的列数，即数据采集的次数；2.2)温度场时序压缩：对压缩的温度场信号Tmi以每相邻的八个列矩阵为一组，计算其中每行的平均值，将每相邻的八个列矩阵合并为一列得到温度场时序压缩数据矩阵，作为压缩的温度场时序信号Dmj，j表示压缩的温度场时序信号的列数；2.3)特征峰提取：对压缩的温度场时序信号Dmj的每一行分别进行傅氏变换，得到温度场傅氏序列Fmj，再计算得到温度场傅氏序列Fmj的幅值Amj，取幅值Amj中的最高峰、次高峰、第三高峰的值作为每行的特征元素记录到特征峰序列Bmk，k表示高峰种类，k＝0,1,2分别表示最高峰、次高峰和第三高峰；2.4)特征值计算：取特征峰序列Bmk的每列平均值，得到特征峰均值序列BMn，n＝0,1,2，n表示特征峰均值序列BMn的列数，将特征峰均值序列BMn中的所有特征峰均值相加得到第一特征值BS1，将最高峰、次高峰的特征峰均值相加得到第二特征值BS2；3)将特征值输入到最小二乘法线性分类器进行分类训练；4)对于待测水果，重复步骤1)～2)得到其特征值，输入到分类训练后的最小二乘法线性分类器中进行判别得到损伤检测结果。