基于力学和图像特征的盐渍海参品质分级方法研究
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第42卷 第3期2023年5月华中农业大学学报Journal of Huazhong Agricultural UniversityVol.42 No.3May 2023,88~96基于三角模糊数层次分析法的海参养殖水质评价张淑雨1,王魏1,刘懿纬1,孙俊洋1,李双双21.大连海洋大学信息工程学院, 大连 116023;2.大连鑫玉龙海洋生物种业科技股份有限公司,大连 116000摘要 为了解和掌握海参养殖过程水质状况,对海参养殖水质使用融合三角模糊数层次分析法的多级模糊评价方法评估。
首先依据水质关键因子在海参生长过程中所起积极和消极作用将水质关键因子分类,并依据2类关键因子设计“海参养殖水质正、负相关因子模糊推理系统”。
其次,将两模糊推理系统作为一级模糊,其结果作为二级模糊的输入。
二级模糊系统通过一级正、负相关因子推理结果得到最终水质评价结果。
在模糊推理过程中,采用三角模糊数层次分析法为海参水质关键因子赋权来提高评价结果的准确性。
最后,将该方法与融合三角模糊数层次分析法的海参养殖水质单级模糊评价系统、海参养殖水质ANFIS 模糊评价进行对比试验。
结果显示,3种方法评价结果一致,融合三角模糊数层次分析法的海参养殖水质多级模糊评价法将模糊规则由原来的243条减少为45条,缓解了维数灾难问题;且与ANFIS 模糊评价相比无需经过大量调参和训练,占用系统资源更少。
以上结果表明,融合三角模糊数层次分析法更适用于海参养殖中的水质评价与管理。
关键词 海参养殖; 水质评价; 模糊推理; 层次分析法; 多级模糊评价中图分类号 S959 文献标识码 A 文章编号 1000-2421(2023)03-0088-09由于海参具有良好的食用价值和药用价值,其需求量近年来逐年增加[1-2],导致海参的养殖规模不断增大。
但海参对养殖水质要求较高,养殖产量与养殖水质关系密切,当养殖水质不满足海参生存特性时海参会出现夏眠、冬眠、化皮甚至自溶等现象[3],如不采取相应措施保证海参养殖水质,会给养殖企业带来巨大损失。
盐渍海参水发技术的研究
向怡卉;苏秀榕;董明敏;陈才利
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2007(028)012
【摘要】本实验通过研究了盐渍海参在煮制、冷水和热水发制过程中多糖、水溶性蛋白和游离氨基酸溶出量的变化,确定了热水发制营养物质损失严重,是冷水发制的5倍.三种营养物中损失最多的为多糖,其次为蛋白,最少的为氨基酸.但经冷水发制的海参细菌总数比热水发制的要高出很多倍.质构仪对盐渍海参水发过程的的监控显示:海参的黏性和咀嚼性保持着高度的相关性,咀嚼性参数为硬度、凝聚性和弹性三者乘积,热水发制的海参质地、口感优于经冷水发制的海参.
【总页数】4页(P153-156)
【作者】向怡卉;苏秀榕;董明敏;陈才利
【作者单位】宁波大学,应用海洋生物教育部重点实验室,浙江,宁波,315211;宁波大学,应用海洋生物教育部重点实验室,浙江,宁波,315211;宁波大学,应用海洋生物教育部重点实验室,浙江,宁波,315211;宁波大学,应用海洋生物教育部重点实验室,浙江,宁波,315211
【正文语种】中文
【中图分类】TS254.1
【相关文献】
1.超高压和盐渍泡发处理海参的质构和功能成分比较研究 [J], 郝梦甄;胡志和
2.水发条件对海参(Acaudina molpadioidea)质构特性及微观结构的影响研究 [J], 徐志斌;陈青;励建荣
3.盐渍与水发海参的细菌分离鉴定 [J], 苏秀榕;向怡卉;董明敏;张聪
4.盐渍海参肠加工技术的要点 [J], 李连舫
5.基于力学和图像特征的盐渍海参品质分级方法研究 [J], 闫朋涛;朱鑫宇;张学雨;孙家亮;杨继新;王慧慧
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盐渍海参行业标准制修订的分析探讨朱文嘉;王联珠;郭莹莹;李晓庆;顾晓慧;何柳【摘要】盐渍海参是近年来颇受人们喜爱的一种高营养、耐贮存的食品.为确保市售盐渍海参质量,保障消费者的利益,农业部曾于2007年颁布行业标准SC/T 3215-2007《盐渍海参》,由于盐渍海参加工业的不断发展,使得SC/T3215-2007《盐渍海参》已经不符合产业实际,为此2012年对标准进行了修订,于2014年颁布了新的标准SC/T3215-2014《盐渍海参》.本研究在介绍盐渍海参标准基本框架的基础上,比较了SC/T3215-2014《盐渍海参》(新标准)和SC/T 3215-2007《盐渍海参》(旧标准)的主要变化,即表现在增加了原辅材料、加工要求和原料处理方法的规定;将产品等级进行了划分,分为3个等级;增加了蛋白质、附盐的规定,修改了产品规格、盐分指标;净含量、污染物和兽药残留的规定直接引用相关标准法规规定.重点阐述了SC/T3215-2014《盐渍海参》主要技术参数制修订的内容和依据,主要包括感官要求和水分、蛋白质、盐分等理化指标,指出新标准中规定,盐渍海参蛋白质含量为一级品≥12%、二级品≥9%、合格品≥6%;盐分含量为一级品≤20%、二级品≤22%、合格品≤25%;水分含量规定为≤65%;附盐含量不超过3.0%.研究发现,《盐渍海参》新标准从保障市场公平合理和维护消费者权益的指导思想出发,标准科学、合理和可行性强,有助于规范盐渍海参的生产,有利于提高产品质量,也便于技术监督管理等部门的管理和监督,建议在生产企业、市场监管人员及广大消费者中积极宣贯本标准.本研究可为企业和检测部门正确理解和运用SC/T3215-2014《盐渍海参》提供参考.【期刊名称】《中国渔业质量与标准》【年(卷),期】2015(005)005【总页数】7页(P31-37)【关键词】盐渍海参;标准;制修定;水分;蛋白质;盐分【作者】朱文嘉;王联珠;郭莹莹;李晓庆;顾晓慧;何柳【作者单位】中国水产科学研究院黄海水产研究所;中国水产科学研究院黄海水产研究所;全国水产标准化技术委员会水产品加工分技术委员会;中国水产科学研究院黄海水产研究所;中国海洋大学,山东青岛266071;威海海洋职业学院,山东威海264300;中国海洋大学,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】S9海参是一种蛋白含量高,且氨基酸、微量元素较均衡的营养食品,也是唯一不含胆固醇的动物性食品。
海参胶囊盐分测定检验方法的改进作者:高俊婕黎小兰来源:《医学信息》2015年第05期摘要:根据GB/T 12457中氯化钠的测定,针对海参提取物的样品特性,进行煮制法、沉淀蛋白法和灰化法三种前处理改进,再直接滴定法测定样品中的盐分含量。
通过实验对比,得出灰化法操作简便、测量结果准确度高等优点,适用于海参胶囊中盐分的测定,对样品能起到控制盐分的目的。
关键词:海参提取物;盐分;滴定分析法Improved Test Method for Determination of the Salt in Sea Cucumber CapsuleGAO Jun-jie,LI Xiao-lan(By-Health Co.Ltd,Zhuhai 519040,Guangdong,China)Abstract:According to the determination of GB/T 12457,point at the characteristics of the samples:for boil,improved protein precipitation and ashing three pretreatment then salinity by titration。
Through the experiment,draws the ashing method is simple,measurement accurate,and is suitable for determining the salt sea cucumber capsule,the sea cucumber capsule salinity can control by this method.Key words: Sea cucumber extract;Salinity;Titration水产及其加工品是食品中的一个重要组成部分[1],海参含有丰富的优质蛋白质、钙、钾、锌、铁、硒、锰、维生素B1、维生素B2、尼克酸等物质,为一种典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇食物。
王一帆,赵影,时佳凝,等. 4种市售即食海参质构特性及营养品质综合评价[J]. 食品工业科技,2024,45(8):263−272. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023050156WANG Yifan, ZHAO Ying, SHI Jianing, et al. Analysis and Evaluation of Texture and Nutritional Value of Four Kinds of Ready-to-eat Sea Cucumber Products[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(8): 263−272. (in Chinese with English abstract).doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050156· 分析检测 ·4种市售即食海参质构特性及营养品质综合评价王一帆1,赵 影2, +,时佳凝1,范馨茹1,赵前程1,张 宇2, *,李 萌1,*(1.大连海洋大学食品科学与工程学院,辽宁大连 116023;2.广东官栈营养健康科技有限公司,广东广州 510000)摘 要:为比较不同市售即食海参产品品质,本文以4种来源于大连和福建的常见海参产品(高水分大连即食海参HW-DLS 、调味低水分大连即食海参FLW-DLS 、低水分大连即食海参LW-DLS 、高水分福建即食海参HW-FJS )为研究对象,测定分析其感官、质构、营养及功能性成分、体外可消化性,并采用主成分分析法进行营养品质综合评价。
结果表明,海参产品色泽均较好,但FLW-DLS 感官评价的口感更佳;4组海参样品在硬度、弹性、内聚性及咀嚼性方面具有差异;FLW-DLS 组的灰分、总糖和盐分含量分别为2.16%、1.7%和1.3%,均显著高于其它海参(P <0.05);FLW-DLS 和LW-DLS 组的粗蛋白含量高于其他海参;4组海参产品均具有较优氨基酸、脂肪酸组成及良好的动脉粥样硬化(AI )和血栓形成(TI )指数;FLW-DLS 和LW-DLS 皂苷含量(8.64 mg/kg 、8.49 mg/kg )均显著性较高(P <0.05),且前者的牛磺酸含量为2.28 mg/100 g 显著性高于其它3组(P<0.05);FLW-DLS 组海参经体外消化后,上清蛋白含量为33.58 g/100 g ,高于其它3组,具有较好的生物可利用性。
基于机器视觉的海产品外观品质分级方法邢士元;刘艳秋;郑元松;顾伟;王慧慧;吕艳【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2017(036)002【摘要】海产品外观品质的机器视觉检测分级方法旨在克服人工检测分级的主观性和随意性.主要采用中值滤波和边界跟踪法对图像进行预处理,在此基础上利用三点一线法和外接矩形旋转法确定海产品的横轴长和纵轴长.通过比较两种方法的优劣,采用三点一线法来处理图像,用时最短.提取横轴长、纵轴长、似圆度、形状参数、偏心率和中轴曲率作为分类特征,建立BP神经网络模型,实现海产品表观质量等级评定.识别的平均准确率达89.5%.【总页数】4页(P147-150)【作者】邢士元;刘艳秋;郑元松;顾伟;王慧慧;吕艳【作者单位】大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连 116034;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连 116034;大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连 116034;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连 116034;大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连 116034;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连 116034;大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连 116034;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连116034;大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连 116034;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连 116034;大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连 116034;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】TP391.4;TS254.4【相关文献】1.基于机器视觉的粮食外观品质检测系统研究 [J], 苗驰;王吉豪;陈奎2.基于机器视觉的西瓜子外观品质检测与分类 [J], 陈锡爱;柯霜;王凌;许宏;王斌锐;郑恩辉3.鲜食玉米果穗外观品质分级的计算机视觉方法 [J], 王慧慧;孙永海;张婷婷;张贵林;李义;刘铁鹏4.基于机器视觉的大米外观品质检测装置 [J], 凌云;王一鸣;孙明;孙红;张小超5.基于机器视觉的花生种子外观品质检测与分类方法研究 [J], 马佳佳;王克强;郑奕雄;蔡肯;林钦永因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
专利名称:一种结合图像增强的水下海参检测方法专利类型:发明专利
发明人:李冀,秦子钦,王中帅,罗笑南
申请号:CN202011458021.X
申请日:20201211
公开号:CN112465803A
公开日:
20210309
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种结合图像增强的水下海参检测方法,步骤为:1)对获取的水下海参图像进行人工标注,得到标注后的图像;2)将标注后的海参图像转换成VOC2007格式数据,得到标注后的数据;3)获取海参图像并对图像进行预处理,得到增强的图像;4)使用k均值聚类算法将检测网络yolov4网络模型的先验框修改为对应的尺度,再将对应最大和最小的尺度取平均值替换中间值;5)对需要识别的图像进行预处理,得到增强的图像;6)将标注后的数据和预处理得到的图像作为训练数据,对网络模型训练,得到训练后的模型;7)将增强后的图像输入训练完成后的模型中对图像进行识别。
该方法通过图像增强提高水下图像清晰度,减小对海参的识别难度。
申请人:桂林慧谷人工智能产业技术研究院
地址:541200 广西壮族自治区桂林市灵川县八里街3号工业园八定路标准厂房4幢
国籍:CN
代理机构:桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司
代理人:童世锋
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计算机视觉技术在海产品质量评估中的应用
里红杰;陶学恒;于晓强
【期刊名称】《食品与机械》
【年(卷),期】2012(028)004
【摘要】传统的海产品分类及质量检验主要是采用人工方法,靠肉眼进行判断,需耗费大量的人力,且劳动强度大、效率低.采用计算机视觉技术对海产品进行自动分类与质量评估可有效克服上述缺点.通过提取海产品的尺寸、形状、颜色、纹理等特征,结合预测模型,采用数字图像处理的方法可实现海产品的无接触、无损伤处理.文章分析基于计算机视觉技术的海产品分类及质量评估系统的构成,并通过实例分析阐述其具体实现方法,论证该方法的有效性.
【总页数】3页(P154-156)
【作者】里红杰;陶学恒;于晓强
【作者单位】大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连 116034
【正文语种】中文
【相关文献】
1.学本评估在学习质量评估中的应用 [J], 滕曼曼
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5.生活质量评估量表及心理评估工具在干眼症人群中的应用 [J], 蔡羽莹;刘焰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2019, 9(11), 2154-2160Published Online November 2019 in Hans. /journal/csahttps:///10.12677/csa.2019.911241Research on Quality Grading Method ofSalted Sea Cucumber Quality Based onMechanical and Image FeaturesPengtao Yan, Xinyu Zhu, Xueyu Zhang, Jialiang Sun, Jixin Yang, Huihui Wang*School of Mechanical Engineering and Automation, Dalian Polytechnic University, Dalian LiaoningReceived: Nov. 6th, 2019; accepted: Nov. 19th, 2019; published: Nov. 26th, 2019AbstractThe high salt content of salted sea cucumber has a great influence on its taste quality and nutri-tional value. In order to realize the rapid and nondestructive classification of salted sea cucumber, the salted sea cucumber prepared at two different concentrations of salt was studied. Mechanical information was obtained by texture analyzer, and image data information was acquired by in-dustrial camera. The mechanical characteristics of the downward pressure work and the image features of the target shape change were extracted. The values of pressure work, the mechanical values and the image features were taken as inputs, and K-Nearest Neighbor classifier (KNN) was selected to construct the salt sea cucumber quality classification model. The classification accura-cy rate was up to 77.22%, 88.8% and 88.8%, respectively. In order to improve the classification accuracy, the numerical features extracted above were normalized, which were taken as inputs for the quality classification model of salted sea cucumber based on KNN was established. The classi-fication accuracy was 94.44%, which was proved the potential of this method for salted sea cu-cumber classification.KeywordsSalted Sea Cucumber, Quality Classification, Mechanical Information, Image Information, Model基于力学和图像特征的盐渍海参品质分级方法研究闫朋涛,朱鑫宇,张学雨,孙家亮,杨继新,王慧慧*大连工业大学机械工程与自动化学院,辽宁大连*通讯作者。
闫朋涛 等收稿日期:2019年11月6日;录用日期:2019年11月19日;发布日期:2019年11月26日摘要海参含海盐量过高,对其食味品质和营养价值影响较大,为实现快速、无损盐渍海参品质分级,以两种不同食盐浓度下制备的盐渍海参为研究对象,利用质构仪采集力学数据信息,通过工业相机采集下压过程的图像信息,提取下压力作功的力学特征和目标形态变化的图像特征,分别将力学值、作功值、图像特征作为输入,选择最近邻分类器(KNN),构建盐渍海参品质分级模型,分级准确率分别可达77.22%、88.8%和88.8%。
为提高分级准确率,将上述提取的数值特征进行归一化,以此为输入,建立基于KNN 的盐渍海参品质分级模型,分级准确率可达到94.44%。
该方法在盐渍海参品质分级应用中具有一定潜力。
关键词盐渍海参,品质分级,力学特征,图像特征,模型Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言“海参”属于无脊椎、棘皮动物门、海参纲。
海参具有丰富的药用价值、营养价值。
现代医学证明,海参含有的酸性黏多糖可预防动脉硬化、促进骨骼生长、减缓组织老化;五肽和三萜糖具有抗肿瘤、缓解炎症和溶血作用[1]。
海参的医疗保健作用得到广泛认同,因此形成中国、新加坡、香港、日本、韩国、美国、印度尼西亚等地区性贸易和消费市场。
海参的消费量也在逐年增加。
海参体内含有自溶酶,在受到污染或是外界环境改变时,会产生自溶现象[2]。
新鲜的海参不适合长时间运输和存储。
干海参、即食海参、冻干海参是主要的海参制品。
盐渍是目前最传统和最主要的干海参加工方式之一[3]。
盐渍海参的含盐量直接决定海参品质,中国农业部2014年颁布行业标准SC/T3215-2014《盐渍海参》规定,市售盐渍海参盐分含量不得超过25%。
部分商家非法出售利用饱和盐水反复煮制的盐渍海参,掺杂使假,谋取暴利[4]。
目前盐渍海参品质检测的方法主要有人工检测和实验室检测。
人工检测通过感官评定,对样品颜色、触感、气味、复水形态等进行品质评价,但这种方法主观性强、评定结果不稳定;实验室检测通过测量样品水分、蛋白质、盐分等理化指标实现品质检测,检测精度高,结果可靠,但多为有损检测、实验流程复杂、检测时间长[5]。
以上两种方法均无法满足如今产业发展对检测准确性、精度、自动化要求。
因此市场急需一种客观、快速无损的自动化检测盐渍海参品质的方法。
质构仪作为一种客观评价食品品质的仪器,近年来广泛应用于食品行业,检测产品硬度、脆性、弹性等质构特性[6]。
质构仪在果蔬和肉类产品新鲜度、可食性等重要品质的检测方面取得了较好的效果[7]。
盐渍海参的品质主要受含盐量的影响,含盐量的差异会导致其硬度、弹性等质构特性存在巨大差异[8]。
基于质构仪的品质检测受样本形状影响较大,实现形状特征与质构特性协同检测,使得盐渍海参品质无损、快速分级成为可能。
因此,本研究在基于质构仪的盐渍海参品质检测基础上,引入计算机视觉技术,提取力觉与形状特征,进行数据处理和融合,在此基础上构建盐渍海参品质分级模型,实现不同含盐量闫朋涛等盐渍海参品质无损检测。
2. 实验材料与数据处理2.1. 材料制备于大连长兴市场购置大小基本一致的鲜活海参,重量为120 ± 10 g。
去除内脏后放入沸水中煮至30分钟,取出后随机分成两组,分别在室温下利用饱和食盐水和10%的食盐水浸泡10天,每24小时对食盐水更换一次。
10%的食盐水浸泡的盐渍海参< 25% (第一类),为品质较好的合格品;饱和食盐水浸泡的盐渍海参海盐量> 25% (第二类),为品质较差的不合格品。
2.2. 数据采集装置本实验用仪器如图1所示,主要包括TMS-PRO质构仪和维视MV3000UC工业相机、矩形压板、透明载物台、电脑等。
利用质构仪实现下压动作并采集相关力觉参数,利用工业相机跟踪质构仪下压海参过程形变,为保证海参无损,目标力设置为50N;测试前下行速度为50 mm/s,测试速度为30 mm/s;压力保持时间为12 s;回复速度为960 mm/s。
工业相机参数设置为:分辨率1280 × 960 pixel2,最大帧速29 fps,图像为bmp格式,采集并保存下压前后对应的海参状态图像,作为实验的原始图像数据。
Figure 1. Experimental device图1.实验装置2.3. 特征提取2.3.1. 下压过程力变化特征提取利用质构仪下压过程可获得力变化曲线如图2所示,由于该过程的数据量较大,不适宜直接作为特征数据用于后续分析处理,对数据进行主成分分析法(PCA) [9],将累计贡献率大于95%的主成分值作为特征用于盐渍海参品质分级模型的建立。
2.3.2. 下压过程力作功特征提取对于第一类和第二类盐渍海参,由于其质构特性差异,同一目标力作用下,压板下压海参的位移不同,在下压和回复过程中,压板对海参所做的功也不通过。
作功计算公式如式1所示。
闫朋涛 等Figure 2. Force curve 图2. 力变化曲线()0hW F s ds =∫ (1)式中W 表示所作功值、h 表示下压的位移、F 表示下压过程中力的大小,s 表示位移变量。
2.3.3. 图像几何特征提取目标的几何特征能够较好的描述物体的形状信息。
通过大量实验观察发现,在下压和回复两个过程中,当海参处于下压结束和回复结束状态时,对应图像处于两种状态,即受压后的最大变形状态和撤力后的原始形状,对应图像如图3所示。
不同含盐量的海参变形状态存在较大差异。
基于此,本研究提取每个样品在压缩前后两种状态下二值图像中海参的面积、偏心率和细度比例作为形状参数进行后续处理[10],其中海参面积为二值图像中前景的像素个数,偏心率为目标长轴和短轴的比例,细度比例表示目标圆形度,计算过程如公式2~4所示。
为降低样品原始形状的影响,将两种状态下提取的几何特征分别做比值处理,计算过程如公式5~7所示,将所得形状参数比值作为最终图像特征进行模型的建立。