[发明专利]一种仿生嗅觉气味识别方法

说明书

本发明公开了一种仿生嗅觉气味识别方法，包括以下步骤：S1：使用电子鼻识别多种气味，获取试验数据，并对识别结果采用特征分类法，分出多个大类别，建立具有大类别的气味信息库；S2：将待测气味的载体放入小型空气压缩机中，进行空气压缩，对气味进行提纯；S3：将气味导管与小型空气压缩机连通，导出提纯后的气味至电子鼻；S4：对待测气味的信息进行提取，并与气味信息库中的大类别进行比较，归入与其匹配的大类别；S5：将待测气味的信息特征与大类别中的小类别信息特征进行比较，得到准确的识别结果。本发明解决了现有的“电子鼻”检测结果存在不准确的可能性的问题，提高了检测准确度。

技术领域

本发明涉及仿生嗅觉技术领域，特别涉及一种仿生嗅觉气味识别方法。

背景技术

随着人类对嗅觉识别过程理解的深入以及传感技术的发展，“电子鼻”技术应运而生。“电子鼻”是模拟动物嗅觉器官来识别一种或多种气味分子的气敏传感系统，它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定区域的气味状况。与传统的气味分析技术，如气相色谱法，质谱法、火焰离子化检测法等相比，“电子鼻”技术具有快捷、简便、经济、客观、准确等优点。“电子鼻”因其独特的功能广泛应用于食品、医药、农业、环境监控及公共安全等领域。

从生物嗅觉原理出发进行“电子鼻”的设计是“电子鼻”技术研究的发展方向。“电子鼻”的核心是气敏传感器阵列，因此根据生物嗅觉原理发展高灵敏度、高可靠性的气味识别生物传感器是电子鼻技术发展的关键。

但现有的“电子鼻”应用方法较为简单，导致了检测有一定的局限性，且检测结果存在不准确的可能性，由此，提出了一种可以提高检测准确度的仿生嗅觉气味识别方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种仿生嗅觉气味识别方法，解决了现有的“电子鼻”应用方法较为简单，导致检测有一定的局限性，且检测结果存在不准确的可能性的问题，提高了检测准确度。

本发明采用的技术方案如下：

一种仿生嗅觉气味识别方法，包括以下步骤：

S1：使用电子鼻识别多种气味，获取试验数据，并对识别结果采用特征分类法，分出多个大类别，如水果、药品、植物等，建立具有大类别的气味信息库；

S2：将待测气味的载体放入小型空气压缩机中，进行空气压缩，对气味进行提纯；

S3：将气味导管与小型空气压缩机连通，导出提纯后的气味至电子鼻的检测端口；

S4：对待测气味的信息进行提取，并与气味信息库中的大类别进行比较，归入与其匹配的某一大类别；

S5：将待测气味的信息特征与大类别中的各项小类别信息特征进行比较，得到准确的识别结果。

本发明通过这样的方法对气味进行识别，好处在于，可对待测气味进行纯度提高再用于检测，同时由于分了大类别和小类别，可在特征分类时在逻辑上遵循由大到小，由宽泛到细致的原则，保证了最终检测的准确度。

进一步地，所述步骤S1中的电子鼻采用基于硅纳米线的生物气味传感器。通过采用这种生物传感器，以昆虫气味结合蛋白为生物敏感元件，利用气味分子与OBP分子的特异性结合，造成OBP分子构象的改变，从而使硅纳米线表面的电荷密度发生变化，通过检测硅纳米线电阻/电流的变化，实现对气味分子的高灵敏、实时检测。

进一步地，所述步骤S1中的特征分类法采用SVM分类算法。其中，SVM分类算法又称为支持向量机，是一种二分类的模型，进行修改之后也可用于多类别问题的分类，通过SVM算法对气味进行特征分类，具有高效准确的优点。

进一步地，所述步骤S1中的气味的基本元素为液体、固体、气体之一或组合。通过这样设置，基本囊括了常规的气味载体，保证了气味信息库的多样性。