[发明专利]一种食用菌干燥状态在线评估方法及系统

权利要求书

1.一种食用菌干燥状态在线评估方法，其特征在于，包括：

在线获取待测食用菌在干燥过程中的核磁信号图，以及与所述核磁信号图对应的体表红外分布图，所述核磁信号图和所述体表红外分布图构成状态辨识特征图；

将所述状态辨识特征图输入至干燥状态分析模型，获取所述干燥状态分析模型输出的干燥状态分析结果；

其中，所述干燥状态分析模型是基于状态辨识特征矩阵样本以及与所述状态辨识特征矩阵样本对应的干燥状态分析结果标签训练后得到的；

在所述将所述状态辨识特征图输入至干燥状态分析模型之前，还包括：

构建状态辨识特征矩阵样本，以及确定每个所述状态辨识特征矩阵样本对应的干燥状态分析结果标签；

基于小批量随机梯度下降法，利用所述状态辨识特征矩阵样本和所述干燥状态分析结果标签对所述干燥状态分析模型进行预训练；

所述构建状态辨识特征矩阵样本，以及确定每个所述状态辨识特征矩阵样本对应的干燥状态分析结果标签，包括：

利用离心机分别测量食用菌样本各局部水分含量，获取所述核磁信号图样本；

在红外视觉范围内，获取食用菌样本在干燥过程中的红外图像，并利用标准温度值对所述红外图像进行标定，获取所述体表红外分布图样本；

基于所述食用菌样本各局部水分含量以及所述标准温度值，建立与所述核磁信号图样本和所述体表红外分布图样本相对应的干燥状态分析结果标签。

2.根据权利要求1所述的食用菌干燥状态在线评估方法，其特征在于，所述干燥状态分析模型包括：核磁信号图分析子模型、体表红外分布图分析子模型；

所述核磁信号图分析子模型包括依次连接的第一输入层、第一卷积层、第一池化层、第二卷积层、第二池化层和第一全连接层；

所述体表红外分布图分析子模型包括依次连接的第二输入层、第三卷积层、第三池化层、第四卷积层、第四池化层和第二全连接层；

所述干燥状态分析模型还包括第三全连接层和softmax输出层；

其中，所述第一全连接层和所述第二全连接层分别连接所述第三全连接层，所述第三全连接层连接所述softmax输出层。

3.根据权利要求2所述的食用菌干燥状态在线评估方法，其特征在于，所述将所述状态辨识特征图输入至干燥状态分析模型，获取所述干燥状态分析模型输出的干燥状态分析结果，包括：

将尺寸为160*120的所述体表红外分布图输入至所述第一输入层；

从所述第一输入层至所述第一卷积层之间采用32个尺寸为5*5的滤波器，进行步长为5的采样，获取尺寸为32*24*32的第一特征映射图；

从所述第一卷积层至所述第一池化层之间采用最大池化方式，包括采用32个尺寸为2*2的滤波器，进行步长为2的采样，获取尺寸为16*12*32的第二特征映射图；

从所述第一池化层至所述第二卷积层之间采用64个尺寸为3*3的滤波器，进行步长为1的采样，获取尺寸为14*10*64的第三特征映射图；

从所述第二卷积层至所述第二池化层之间采用最大池化方式，包括采用64个尺寸为2*2的滤波器，进行步长为2的采样，获取尺寸为13*9*64的第四特征映射图；将所述第四特征映射图输入至通道数为500的所述第一全连接层；

将尺寸为256*256的所述核磁信号图输入至所述第二输入层；

从所述第二输入层至所述第三卷积层之间采用64个尺寸为5*5的滤波器，进行步长为5的采样，获取尺寸为52*52*64的第五特征映射图；

从所述第三卷积层至所述第三池化层之间采用最大池化方式，包括采用64个尺寸为2*2的滤波器，进行步长为2的采样，获取尺寸为26*26*64的第六特征映射图；

从所述第三池化层至所述第四卷积层之间采用128个尺寸为3*3的滤波器，进行步长为1的采样，获取尺寸为24*24*128的第七特征映射图；

从所述第四卷积层至所述第四池化层之间采用最大池化方式，包括采用64个尺寸为2*2的滤波器，进行步长为2的采样，获取尺寸为13*9*64的第八特征映射图；

将所述第八特征映射图输入至通道数为500的所述第二全连接层；

将经过所述第一全连接层全连接处理后的第四特征映射图与经过所述第二全连接层全连接处理后的第八特征映射图同时输入至通道数为N的第三全连接层后，输入至所述softmax输出层；

获取由所述softmax输出层输出的N个类别概率，N为干燥状态分析类别的个数；

确定N个所述类别概率中的最大值所对应的类别为干燥状态分析结果。