[发明专利]一种基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法

权利要求书

1.一种基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)准备n个调理牛排样本并编号，n为正整数；

(2)使用高光谱成像采集系统对步骤(1)中的调理牛排样本进行光谱图像采集；

(3)使用国标法测定步骤(2)中已采集过高光谱数据的调理牛排样本，代表肉品新鲜度指标；

(4)采用ENVI 4.5软件提取调理牛排样本中心感兴趣区域的光谱值，计算光谱平均反射率作为光谱数据；

(5)采用不同的预处理方法对步骤(4)中的光谱数据进行预处理；

(6)采用不同的变量筛选方法提取步骤(5)中预处理后光谱数据中的特征波长；

(7)采用步骤(6)中提取的特征波长建立调理牛排新鲜度预测模型；

(8)利用步骤(7)中建立的预测模型，实现对生鲜调理牛排贮藏过程中TVB-N含量进行快速预测。

2.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述调理牛排样本的制作工艺流程为：原料肉修整→切片→配制腌制液→滚揉腌制→托盘密封包装；其中原料牛肉为西冷部位，全程冷链运输，并置于4℃的冰箱内冷藏。

3.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述使用高光谱成像系统采集的调理牛排样本分别为冷藏后第0、2、4、6和8天取出的样本；总样本数为n，每次取出n/5个牛排样本，n为正整数；所述光谱图像数据采集的具体方法为：通过高光谱成像系统对步骤(1)中的调理牛排进行光谱图像数据的采集。

4.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高光谱成像系统的参数设置为：CCD摄像机曝光时间为45ms，光谱范围为431～962nm，光谱波长间隔为0.858nm，图像分辨率618×1628pixel，设置步进电机运动参数：电控平移台移动速度为0.9mm/s，位移量为180mm。

5.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述代表肉品新鲜度的指标为TVB-N；使用国标法测定肉品新鲜度指标具体步骤为：使用半微量定氮法，将牛排样本除去脂肪，切碎搅匀后，加水制备成吸收液，使吸收液中碱性含氮物质在碱性溶液蒸出后，用标准酸滴定至蓝紫色，计算得到TVB-N含量。

6.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述ENVI 4.5软件提取调理牛排样本中心感兴趣区域的光谱值具体步骤为：使用ENVI 4.5打开调理牛排样本高光谱图像，然后利用矩形工具选取样品中心附近200pixel×200pixel的范围作为感兴趣区域，记为ROI，提取ROI内所有像素点的光谱反射率作为此样本的光谱数据；n个样本共得到n条平均光谱，最终得到n×618的光谱数据集。

7.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述预处理方法为一阶导数、二阶导数、均值中心化、多元散射校正、卷积平滑和标准正态变量变换。

8.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术结合波长选择算法串联策略的调理牛排新鲜度快速检测的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述不同的变量筛选方法为波长区间选择方法和波长点选择方法联用，波长区间选择方法采用间隔随机蛙跳；波长点选择方法采用竞争性自适应重加权算法和变量组合集群分析法两种。