[发明专利]一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法有效
申请号: | 201911162574.8 | 申请日: | 2019-11-22 |
公开(公告)号: | CN111175299B | 公开(公告)日: | 2022-08-05 |
发明(设计)人: | 刘怡;周炜翔;方旭东;毛欣怡;张飞翔;朱博威;阮肖镕;惠国华;郜园园 | 申请(专利权)人: | 浙江农林大学 |
主分类号: | G01N21/84 | 分类号: | G01N21/84;G01N1/28 |
代理公司: | 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 | 代理人: | 尉伟敏;占宇 |
地址: | 311300 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 细胞 图像 识别 甜味 溶液 检测 方法 | ||
1.一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法,其特征在于,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;方法如下:
S11:提取味觉受体细胞的细胞面积A′、细胞周长PS、细胞偏心率ECR、细胞圆度RCR,计算出细胞形态特征因子
S12:提取味觉受体细胞的细胞像素值空间分布的均值MVS、标准差SDS、平滑度EVS、三阶矩TMS、一致性CSS、熵ENS,计算出细胞颜色特征因子
S13:计算出细胞纹理特征因子
S14:计算出测量信号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,xn(t)为x(t)的第n阶导数,snn-1为S(t)的第n-1阶导数在t=0处的值,snn+1为S(t)的第n+1阶导数在t=0处的值,n=1,2,…,N;可以得到x1(t),x2(t),…,xn+1(t)的值;
对x1(t),x2(t),…,xn+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
利用公式计算二阶非线性动力学模型输出的信噪比SNR,其中,△U=3a3/20bc2,
以激励噪声强度D为X轴,信噪比SNR为Y轴建立直角坐标系,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xe,并将横坐标值xe与预先取得的各种甜味溶液对应的特征峰横坐标值范围比较,如果xe位于哪种甜味溶液对应的特征峰横坐标值范围内,则待测甜味溶液即为相应的甜味溶液。
2.根据权利要求1所述的一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法,其特征在于,所述步骤S1中采集测量信号KC1的同时还采集测量信号KC2,
检测方法还包括步骤S3:
将采集的N个测量信号KC2取平均,得到平均值作为y′值代入对应甜味溶液的检测模型中y′=hx′+k,h、k为常数,x′为溶液浓度,计算出待测甜味溶液的浓度。
3.根据权利要求2所述的一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法,其特征在于,取得某一种甜味溶液的检测模型的方法包括以下步骤:
取g滴不同浓度的某一种甜味溶液,分别单独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KC2,将甜味溶液浓度作为x轴,测量信号KC2作为y轴,建立直角坐标系,每滴甜味溶液浓度及其对应测量信号KC2构成的点在直角坐标系中标出,线性拟合得到该甜味溶液的检测模型y′=hx′+k。
4.根据权利要求1所述的一种基于细胞图像识别的甜味溶液检测方法,其特征在于,所述味觉受体细胞为LM3肝癌细胞。
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