技术领域
[0001] 本
发明属于
食品加工技术领域，尤其涉及一种基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法及系统。
背景技术
[0003] 目前，在食品加工领域，肉类作为生产加工的主要原材料之一被大量使用，在对肉类进行加工时，肉的含水量作为一项重要数据，对于加工时间及工艺方法影响较大，同样也是检测肉的品质，例如检测是否为注水肉的重要手段，肉中含水量检测的传统方法是通过目测或者触摸的方式进行检测，采用此方法需要检测人员具有较为丰富的经验，在检测量较大时，检测人员过度用眼容易出现视
力疲劳的问题,检测精确度下降。
[0004] 综上所述，现有技术存在的问题是：
[0005] 因动物品种不同，肉的新鲜程度不同，肉中的含水量也有所区别，在检测的时候，经常出现检测人员的技术达不到操作的需求，经验不足等出现的错误操作，往往使得对肉类含水量检测的效率以及大打折扣；
[0006] 而且，当前装置检测的精准度不足，不能够满足使用者的需求。
[0007] 现有的电量管理中，没有涉及智能控制，有时会造成检查偏差。
[0008] 现有全息图预处理技术存在设计
滤波器过程繁琐，成本高，寻找
频谱困难；难以确定滤波的范围；难以确定滤波幅度；容易丢失有用的物光信息；需要对滤波后的频谱图进行逆傅里叶变换获得处理后的全息图，增加一倍的计算量；无法应用到在线连续
图像处理中。
发明内容
[0009] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法及系统。
[0010] 本发明是这样实现的，一种基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法，包括：
[0011] 利用计算机根据湿敏
电阻片阻值的变化，检测出阻值变化值，对阻值变化值的
电流信号进行转换成肉类含水量图像信号，对获得的肉类含水量图像信号进行傅里叶变换，使用计算机内的快速二维傅里叶变换
算法完成对图像的傅里叶变换；谐波在图像上是有一定偏置的正余弦周期性分布的函数，其傅里叶频谱函数值的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布；再进行谐波频谱的寻找：由于δ函数是无限小的点，在频谱面上的谐波的频谱是三个很亮的点，零频的点在原点，另两个点对称分布在原点的两侧；先分析出只包含该亮点的大体区然后域，用依次求最大值的算法寻找；再读取谐波频谱的坐标和复数值：用寻找最大值的方法得到谐波的非零频谱的水平和竖直方向的频谱坐标，分别设为u1和v1；再读出该
像素频谱函数值，其
实部和
虚部分别设为Er和Ei，则该频谱的模为复数值的模E1＝|Er+jEi|，是该频谱的
能量或强度；另一非零频谱坐标对称分布，频谱函数值相等，不用读取；同样，原点的频谱坐标为(0，0)，无需读取，但需要读取原点的频谱的函数值，这一函数值对应全息图的零级频谱，为正实数，设为E0；然后进行计算谐波在水平竖直两个方向上的
频率和干扰强度系数：谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1；求出水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率fx和fy；谐波对应的非零频谱和全息图的零级频谱的函数值的模分别为E1和E0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数m；谐波频谱对应函数值的实部和虚部分别设为Er和Ei；求出谐波对应的初
相位 接着利用参数构建谐波分布：利用得到的水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率和干扰强度系数以及初相位四个参数组建谐波的强度分布；最后进行图像校正：求出谐波的强度分布后，通过图像相减完全去掉强度图中的谐波成分，得到消除谐波影响后的干涉图；通过显示屏显示出肉类含水量的多少；
[0012] 通过
电池集成的电量管理模
块对电池电量大于15％的
阈值进行管理控制；管理控制中，设定电量管理模块的一电量大于15％的阈值；根据电量大于15％的阈值判断一最大可处理负载量；根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；当接收到第一连续工作任务时，将电量管理模块由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将电量管理模块设为休眠模式。
[0013] 进一步，电量管理模块的操作频率在正常操作下具有一正常操作频率；进行管理控制中，还包括：
[0014] 根据第一连续工作任务的负载量以及电量大于15％的阈值决定一第一操作频率；
[0015] 以及当电量管理模块切换至操作模式时，将电量管理模块的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并通过第一操作频率处理第一连续工作任务；
[0016] 其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；
[0017] 电量管理模块控制方法还包括：
[0018] 当第一连续工作任务处理完成并且电量管理模块进入休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及超载部分的第一工作任务结合为一第二连续工作任务；
[0019] 当接收到第二连续工作任务时，将电量管理模块由休眠模式切换至操作模式；
[0020] 将电量管理模块的操作频率由正常操作频率提升至一第二操作频率，通过第二操作频率处理第二连续工作任务；以及当第二连续工作任务处理完成后，将电量管理模块设为休眠模式；
[0021] 其中，第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；
[0022] 电量管理模块使用第一操作频率将第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用正常频率将第一连续工作任务处理完成与接收到第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中第一间隔时间小于第二间隔时间。
[0023] 进一步，图像的傅里叶变换具体包括：
[0024] 设图像的强度分布为I(x,y)，使用计算机内的快速二维傅里叶变换算法完成对图像的傅里叶变换，即：
[0025] E(u,v)＝FFT2[I(x,y)]
[0026] 在这些频谱中，含有物光信息的频谱是连续的，且分布范围较大；谐波在原图像上是具有一定偏置的正余弦函数分布；谐波的傅里叶频谱的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布。
[0027] 进一步，用依次求最大值的算法寻找频谱坐标方法包括：
[0028] 对全息图，零频分量的能量远大于高频分量；对数字全息图进行傅里叶变换后，零级分量最强，利用数值算法对整个频谱面的数组求最大值，只能得到零级频谱；
[0029] 先将零频赋值为0，再找最大值，找到两个谐波谱中的一个，记下其坐标和复数值；最后把零频的值再恢复到原值。
[0030] 进一步，所述计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数，以及初相位，具体包括：
[0031] 假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1，求出水平方向的谐波频率为：
[0032] fx＝u1
[0033] 在竖直方向上的谐波频率为：
[0034] fy＝v1
[0035] 假设谐波频谱和全息图零级频谱的模分别为E1和E0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数为：
[0036] m＝2E1/(E0-2E1)
[0037] 假设谐波频谱复数值对应的实部和虚部分别为Er和Ei，则可以求出与谐波对应的初相位为：
[0038]
[0039] 式中“arg()”表示对复数取幅
角；
[0040] 利用所述参数构建谐波分布，具体包括：
[0041] 利用得到的四个参数组建谐波的强度分布方程如下：
[0042]
[0043] 式中<>符号表示对所有像素取平均值，坐标x和y以像素为坐标单位。
[0044] 本发明另一目的在于提供一种实现所述基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法的
计算机程序。
[0045] 本发明另一目的在于提供一种实现所述基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法的计算机。
[0046] 本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法。
[0047] 本发明另一目的在于提供一种实现所述基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法的基于大数据的食品检测肉类含水量检测系统，设置有：
[0048] 放置台；
[0049] 放置台嵌于湿度
传感器外壳之中；湿敏电阻片粘接在放置台上；玻璃盖片卡在放置台上面；卡扣嵌在玻璃盖片上；电量显示屏嵌在
湿度传感器外壳上面；
开关按钮嵌在湿度传感器外壳上面；外接插口设置有四个，嵌在湿度传感器外壳的侧部；电池盒嵌在湿度传感器外壳的侧部，与外接插口相邻；
散热网设置有两部分，嵌在湿度传感器外壳正前方，左右各一个。
[0050] 进一步，所述湿度传感器内部设置有响铃，当电量少于15％时，响铃会发出提示音；外接
导线连接外接插口，外接插口连接计算机。
[0051] 综上所述，本发明的优点及积极效果为：
[0052] 本发明结构简单，方便实用，能够有效降低对检测人员的经验要求，提高了检测的精准度，而且能够有效的对肉类含水量检测的效率，减少了不必要的工作量，有效的满足了操作者的使用。
[0053] 管理控制中，设定电量管理模块的一电量大于15％的阈值；根据电量大于15％的阈值判断一最大可处理负载量；根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；当接收到第一连续工作任务时，将电量管理模块由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将电量管理模块设为休眠模式。可保证电池电量在15％之上，这样能够确保该新型检测的精准度。
[0054] 本发明计算机图像信息处理中，只利用零级傅里叶变换谱和谐波谱的能量关系和谐波谱的复数值即可。
[0055] 本发明能够精确消除谐波成分，不会对原物光的信息有任何影响。本发明不需要对滤波后的频谱图进行逆傅里叶变换，可以使计算速度提高近60％。本发明利用能量关系获得谐波参数后，构建谐波强度分布，直接相减消掉谐波，计算简单。如果是连续记录的图像，只对一幅图像进行一次傅里叶变换，求出谐波参数后，可以对多幅带有谐波的图像进行快速消除，需要的运算只是一次图像相减。大大节省了计算时间。特别是在视频显示方面，滤波法需要对大量图片进行傅里叶变换和逆傅里叶变换，计算负担大，而本发明中提出的方法，只进行一次傅里叶变换后，直接进行图片相减即可，极大地减轻了视频处理的计算负担。
附图说明
[0056] 图1是本发明
实施例提供的基于大数据的食品检测肉类含水量检测系统的结构示意图；
[0057] 图2是本发明实施例提供的基于大数据的食品检测肉类含水量检测系统中湿敏电阻片的结构示意图；
[0058] 图中：1、卡扣；2、玻璃盖片；3、湿敏电阻片；4、湿度传感器外壳；5、放置台；6、外接插口；7、电量显示屏；8、电池盒；9、散热网；10、开关按钮；11、电池；12、导线；13、外接导线。
具体实施方式
[0059] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
[0060] 如图1-图2所示，本发明实施例提供的基于大数据的食品检测肉类含水量检测系统，设置有卡扣1、玻璃盖片2、湿敏电阻片3、湿度传感器外壳4、放置台5、外接插口6、电量显示屏7、电池盒8、散热网9、开关按钮10、电池11、导线12、外接导线13。所述放置台5嵌于
温度传感器外壳4之中，所述湿敏电阻片3粘接在放置台5上，所述玻璃盖片2卡在放置台5上面，所述卡扣1嵌在玻璃盖片2上，所述电量显示屏7嵌在湿度传感器外壳4上面，所述开关按钮10嵌在湿度传感器外壳4上面，所述外接插口6设置有四个，嵌在湿度传感器外壳4的侧部，所述电池盒8嵌在湿度传感器外壳4的侧部，与外接插口6相邻，所述散热网9设置有两部分，嵌在湿度传感器外壳4正前方，左右各一个。
[0061] 湿度传感器4内部设置有响铃，当电量少于15％时，响铃会发出提示音，
[0062] 外接导线13连接外接插口6，外接插口6连接计算机。
[0063] 本发明实施例提供的基于大数据的食品检测肉类含水量检测方法包括：
[0064] 利用计算机根据湿敏电阻片阻值的变化，检测出阻值变化值，对阻值变化值的电流信号进行转换成肉类含水量图像信号，对获得的肉类含水量图像信号进行傅里叶变换，使用计算机内的快速二维傅里叶变换算法完成对图像的傅里叶变换；谐波在图像上是有一定偏置的正余弦周期性分布的函数，其傅里叶频谱函数值的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布；再进行谐波频谱的寻找：由于δ函数是无限小的点，在频谱面上的谐波的频谱是三个很亮的点，零频的点在原点，另两个点对称分布在原点的两侧；先分析出只包含该亮点的大体区然后域，用依次求最大值的算法寻找；再读取谐波频谱的坐标和复数值：用寻找最大值的方法得到谐波的非零频谱的水平和竖直方向的频谱坐标，分别设为u1和v1；再读出该像素频谱函数值，其实部和虚部分别设为Er和Ei，则该频谱的模为复数值的模E1＝|Er+jEi|，是该频谱的能量或强度；另一非零频谱坐标对称分布，频谱函数值相等，不用读取；同样，原点的频谱坐标为(0，0)，无需读取，但需要读取原点的频谱的函数值，这一函数值对应全息图的零级频谱，为正实数，设为E0；然后进行计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数：谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1；求出水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率fx和fy；谐波对应的非零频谱和全息图的零级频谱的函数值的模分别为E1和E0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数m；谐波频谱对应函数值的实部和虚部分别设为Er和Ei；求出谐波对应的初相位 接着利用参数构建谐波分布：利用得到的水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率和干扰强度系数以及初相位四个参数组建谐波的强度分布；最后进行图像校正：求出谐波的强度分布后，通过图像相减完全去掉强度图中的谐波成分，得到消除谐波影响后的干涉图；通过显示屏显示出肉类含水量的多少；
[0065] 通过电池集成的电量管理模块对电池电量大于15％的阈值进行管理控制；管理控制中，设定电量管理模块的一电量大于15％的阈值；根据电量大于15％的阈值判断一最大可处理负载量；根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；当接收到第一连续工作任务时，将电量管理模块由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将电量管理模块设为休眠模式。
[0066] 电量管理模块的操作频率在正常操作下具有一正常操作频率；进行管理控制中，还包括：
[0067] 根据第一连续工作任务的负载量以及电量大于15％的阈值决定一第一操作频率；
[0068] 以及当电量管理模块切换至操作模式时，将电量管理模块的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并通过第一操作频率处理第一连续工作任务；
[0069] 其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；
[0070] 电量管理模块控制方法还包括：
[0071] 当第一连续工作任务处理完成并且电量管理模块进入休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及超载部分的第一工作任务结合为一第二连续工作任务；
[0072] 当接收到第二连续工作任务时，将电量管理模块由休眠模式切换至操作模式；
[0073] 将电量管理模块的操作频率由正常操作频率提升至一第二操作频率，通过第二操作频率处理第二连续工作任务；以及当第二连续工作任务处理完成后，将电量管理模块设为休眠模式；
[0074] 其中，第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；
[0075] 电量管理模块使用第一操作频率将第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用正常频率将第一连续工作任务处理完成与接收到第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中第一间隔时间小于第二间隔时间。
[0076] 图像的傅里叶变换具体包括：
[0077] 设图像的强度分布为I(x,y)，使用计算机内的快速二维傅里叶变换算法完成对图像的傅里叶变换，即：
[0078] E(u,v)＝FFT2[I(x,y)]
[0079] 在这些频谱中，含有物光信息的频谱是连续的，且分布范围较大；谐波在原图像上是具有一定偏置的正余弦函数分布；谐波的傅里叶频谱的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布。
[0080] 用依次求最大值的算法寻找频谱坐标方法包括：
[0081] 对全息图，零频分量的能量远大于高频分量；对数字全息图进行傅里叶变换后，零级分量最强，利用数值算法对整个频谱面的数组求最大值，只能得到零级频谱；
[0082] 先将零频赋值为0，再找最大值，找到两个谐波谱中的一个，记下其坐标和复数值；最后把零频的值再恢复到原值。
[0083] 所述计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数，以及初相位，具体包括：
[0084] 假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1，求出水平方向的谐波频率为：
[0085] fx＝u1
[0086] 在竖直方向上的谐波频率为：
[0087] fy＝v1
[0088] 假设谐波频谱和全息图零级频谱的模分别为E1和E0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数为：
[0089] m＝2E1/(E0-2E1)
[0090] 假设谐波频谱复数值对应的实部和虚部分别为Er和Ei，则可以求出与谐波对应的初相位为：
[0091]
[0092] 式中“arg()”表示对复数取幅角；
[0093] 利用所述参数构建谐波分布，具体包括：
[0094] 利用得到的四个参数组建谐波的强度分布方程如下：
[0095]
[0096] 式中<>符号表示对所有像素取平均值，坐标x和y以像素为坐标单位。
[0097] 本发明先用挤
压板把肉类中的水分
挤压出来，再用吸水纸吸收被挤压出来的水分，然后把吸水纸放置在放置台5上，盖上玻璃盖片2，并卡上卡扣1，把外接插口6连接计算机，按动开关按钮10，计算机上面就能根据湿敏电阻片3阻值的变化，进而导致电流的改变，检测出阻值变化的多少，进而精确地测量出肉类含水量的多少，在使用时，需要保证电池11电量在15％之上，这样能够确保该新型检测的精准度，在按动开关按钮10后，计算机会自动显示出含水量的多少，有效的提高了检测的效率。
[0098] 在上述实施例中，可以全部或部分地通过
软件、
硬件、
固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、
计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个
网站站点、计算机、
服务器或
数据中心通过有线(例如同轴
电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、
微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是
磁性介质，(例如，
软盘、
硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者
半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
[0099] 以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单
修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
