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基于可见-近红外光谱与稀疏表示的注水肉识别

Recognition of Water-Injected Meat Based on Visible/Near-Infrared Spectrum and Sparse Representation

作     者:郝冬梅 周亚男 王玉 张松 杨益民 林凌 李刚 王修力 HAO Dong-mei;ZHOU Ya-nan;WANG Yu;ZHANG Song;YANG Yi-min;LIN Ling;LI Gang;WANG Xiu-li

作者机构:北京工业大学生命科学与生物工程学院北京100124 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 安徽大学健康科学研究院安徽合肥230601 

出 版 物:《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期:2015年第35卷第1期

页      面:93-98页

核心收录:

学科分类:081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基  金:国家自然科学基金项目(30973964)资助 

主  题:可见-近红外光谱 稀疏表示 注水肉 原料肉 

摘      要:为了能快速准确的识别原料肉与注水肉,提出了一种基于可见-近红外光谱和稀疏表示的无损的识别方法。通过向猪肉样本(包括猪皮、脂肪层和肌肉层)注水的方法建立注水肉模型,采集未注水的原料肉和6类不同注水量的注水肉的可见和近红外漫反射光谱数据。为了消除光谱数据中的冗余信息并提高分类效果,对光谱数据进行光调制和归一化等预处理并截取有效波段,根据是否注水以及注水量的多少对样本进行分类。用所有训练样本构成原子库(字典),通过l1最小化将测试样本表示为这些原子的最稀疏的线性组合。计算测试样本与各类的投影误差,将最小投影误差对应的类作为测试样本的所属类别,并应用留一法进行交叉检验,比较了稀疏表示法与支持向量机的识别结果。实验结果表明,利用稀疏表示法对于原料肉与注水肉的识别准确率可达到90%以上,获得了较好的分类效果,优于支持向量机的识别结果。而对于不同注水量的注水肉识别准确率与注水量之差正相关。稀疏方法不需要进行传统模式识别模型的前期学习与特征提取,适用于高维、小样本量数据的处理,计算成本低,将其用于注水肉的光谱数据识别具有一定的创新性,并取得了较满意的结果,为原料肉和注水肉的无损识别提供了一种有效方法。

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