[发明专利]一种苹果味觉图谱信息可视化方法

摘要

本发明公开了一种苹果味觉图谱信息可视化方法，包括如下步骤：S1、基于电子舌苹果样本味觉数据的获取；S2、基于高光谱技术苹果样本数据的获取与预处理；S3、特征波段的选取；S4、苹果味觉可视化模型的构建；S5、在GS‑SVM模型建立之后，将10个波段下的预测光谱值按点输入，求出各点光谱值下的味觉预测输出值记为K(i，j)，将味觉值转化为对应的实际色彩值，将苹果味觉信息可视化呈现。本发明利用苹果样本在高光谱单点差异上的优点与电子舌味觉整体信息检测技术相结合，从而实现了苹果味觉图谱信息的可视化。

主权项

1.一种苹果味觉图谱信息可视化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于电子舌苹果样本味觉数据的获取S11、选取同一批次、同一地点采摘的果形正、大小均匀、无缺陷或污染物的苹果，按国标GB/T10651‑2008选出90个优等果品；S12、将样品编号后置于常温20±2℃，相对湿度55±5％贮藏24小时，保持温湿度不变；S13、将每个苹果样本清洗、削皮、榨汁、过滤取上层清液40mL分别置于2个纯净测量杯中，按编号顺序依次经电子舌的检测得到30秒处90×3维糖度、酸味、成味三种味觉数据；测试开始前，传感器先在正负极清洗溶液中清洗90s，结束后在参比溶液中清洗120s，在另一种参比溶液中继续清洗120s，传感器平衡归零30s；达到平衡后，开始进行检测，测试时间为30s，每次测量结束后自动进入清洗步骤；S2、基于高光谱技术苹果样本数据的获取与预处理S21、通过下式采用黑白标定方法对高光谱图像进行校正，以消除噪声的影响：式中，Rd‑暗图像，Rw‑白板的漫反射图像，RS‑苹果样本原始的漫反射光谱图像，R‑校正后的漫反射光谱图。S22、对黑白标定后的图像进行矢量化处理，获得图像描述曲线，圈定目标图像后，生成特定感兴趣掩膜图像，控制样本影像处理区域；S23、对掩膜处理后的图像进行影像裁剪，掩膜后的光谱区域除感兴趣处外其他光谱数值均为0。S24、获取预处理后的90个苹果光谱图像，其中，由于苹果为类球形水果，故在用高光谱分选仪进行照射样品时将一个苹果样本划分为4个面，并在每个面上分别取编号1‑5的5个感兴趣区域，每个感兴趣区域大小为300像素点，求取每个样品5个表面整体的光谱均值，最终得到90×256维的苹果数据；S3、特征波段的选取分别选取甜、酸、咸3种基础味觉相对应的敏感波段，采用变异系数确定最佳敏感波段数量，然后采用灰色关联度(GRA)的方法确定苹果样品的味觉信息与光谱图像之间的关联程度；S4、苹果味觉可视化模型的构建采用SVM预测各个味觉信息离散点的浓度值，其中超平面函数、RBF核函数及回归函数公式(2)、(3)、(4)分别如下：K(x，x′)＝exp(g Px‑x′P2)       (2)f(x)＝ωφ(x)+b       (3)式中，w‑超平面的法向向量，φ(x)‑非线性映射函数，b‑偏置量，g‑宽度系数；S5、味觉可视化呈现在GS‑SVM模型建立之后，将10个波段下的预测光谱值按点输入，求出各点光谱值下的味觉预测输出值记为K(i，j)，将味觉值转化为对应的实际色彩值，将苹果味觉信息可视化呈现。