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基于ResNet网络模型的速溶全脂奶粉分散性与堆积密度检测方法

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食品科学 2024年

作者：丁浩晗沈嵩谢祯奇崔晓晖王震宇江南大学人工智能与计算机学院武汉大学国家网络安全学院江南大学未来食品科学中心嘉兴未来食品研究院

针对传统的奶粉品质国际标准检测方法中存在的主观性和滞后性等问题，本研究提出了一种基于ResNet（残差神经网络）的奶粉分散性和堆积密度的快速分类检测方法。在本研究中，使用的数据集包括499张在10倍光学显微镜下拍摄的速溶全脂奶... 详细信息

针对传统的奶粉品质国际标准检测方法中存在的主观性和滞后性等问题，本研究提出了一种基于ResNet（残差神经网络）的奶粉分散性和堆积密度的快速分类检测方法。在本研究中，使用的数据集包括499张在10倍光学显微镜下拍摄的速溶全脂奶粉颗粒微观分布图像，这些图像来自10个不同的样本组。首先，按照国际标准方法检测这10组样本的分散性和堆积密度，进而基于测试结果划分不同的分散性和堆积密度级别。随后，利用这些微观图像对ResNet网络进行训练，以实现对不同样本的有效分类。最终，通过分类结果预测出速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度。此外，本研究还对比了ResNet、EfficientNet V2和Swin Transformer等不同深度学习模型的预测效果。结果表明，基于ResNet 152的深度学习模型在预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度方面表现最佳，其在测试集上的准确率分别达到97.50%、98.75%和95.00%。这些深度学习模型在奶粉品质检测中的出色性能不仅证明了该方法能够实时、准确的预测奶粉的分散性和堆积密度，同时也为奶粉品质的在线检测提供了新的技术途径。

关键词：速溶全脂奶粉分散性堆积密度深度学习 ResNet

基于图像分析技术的全脂奶粉品质软测量模型构建

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食品与发酵工业 2024年第10期50卷 273-281页

作者：丁浩晗谢祯奇田嘉伟辛星王震宇江南大学未来食品科学中心江苏无锡214000 江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214000 嘉兴未来食品研究院浙江嘉兴314005

针对传统奶粉品质检测方法的主观性和滞后性问题,该研究利用奶粉的加工条件和颗粒形态构建了一个基于图像分析技术和人工智能算法的奶粉品质软测量模型,用于准确、实时地预测速溶全脂奶粉的分散性和溶解性这2个重要品质性能。利用显微... 详细信息

针对传统奶粉品质检测方法的主观性和滞后性问题,该研究利用奶粉的加工条件和颗粒形态构建了一个基于图像分析技术和人工智能算法的奶粉品质软测量模型,用于准确、实时地预测速溶全脂奶粉的分散性和溶解性这2个重要品质性能。利用显微数码摄像头和图像处理技术,获取了奶粉颗粒的形态参数。同时,利用重采样技术解决了奶粉工厂原始数据集中的数据不平衡问题。根据实验获取的奶粉颗粒形态参数和奶粉工厂提供的奶粉生产时的加工条件数据,选用偏最小二乘模型和人工神经网络模型构建了速溶全脂奶粉分散性和溶解性的软测量模型,并利用原始数据验证了所构建模型的准确性。结果表明,用于预测奶粉分散性和溶解性所构建的偏最小二乘模型的Q^(2)和R^(2)分别为Q^(2)=0.72,R^(2)=0.94和Q^(2)=0.85,R^(2)=0.95,而用于预测奶粉分散性和溶解性所构建的人工神经网络模型的R^(2)分别为0.97和0.96。模型的良好性能证明,这些模型可以准确、实时地预测奶粉的分散性和溶解性,并为奶粉品质的在线检测提供了新的方法。

关键词：速溶全脂奶粉图像处理品质检测偏最小二乘法人工神经网络

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机器学习和大数据在食品领域的应用

食品与发酵工业 2024年

作者：丁浩晗田嘉伟谢祯奇沈嵩崔晓晖王震宇江南大学未来食品科学中心武汉大学国家网络安全学院嘉兴未来食品研究院江南大学人工智能与计算机学院

近年来，食品行业经历了显著变化。全球化、技术进步以及不断变化的消费者需求推动了该行业的持续发展和创新。作为先进的新兴技术，机器学习和大数据在食品行业中发挥着越来越关键的作用。机器学习和大数据在食品领域的应用密切相关。... 详细信息

近年来，食品行业经历了显著变化。全球化、技术进步以及不断变化的消费者需求推动了该行业的持续发展和创新。作为先进的新兴技术，机器学习和大数据在食品行业中发挥着越来越关键的作用。机器学习和大数据在食品领域的应用密切相关。机器学习通过模式识别和数据分析挖掘食品生产和供应链的关键信息，而大数据技术支持处理大规模数据，提供更全面的决策视角。这两者共同推动了食品研究创新和产业发展。利用机器学习对大数据集进行深入分析，可以预测食品趋势、改进生产流程、优化供应链。该文介绍了机器学习和大数据在食品工业的应用现状，涵盖了机器学习和深度学习技术、自适应神经模糊推理技术以及机器学习在食品检测中的多维应用，如机器学习算法与近红外光谱技术结合的食品检测技术、计算机视觉在食品领域的应用，以及机器学习算法和智能传感器结合的实时食品检测技术。分析了大数据面临的技术挑战（数据缺乏真实性、完整性及数据标注困难等），提出了潜在的解决方案（区块链技术及数据增强与预处理技术），并展望了机器学习技术在食品研究领域的未来发展趋势。此外，随着“食品工业4.0”的到来，食品工业正迎来快速发展，智能农业、机器人农业、无人机、3D打印、数字孪生等由机器学习衍生出的前沿技术将进一步崭露头角。面对如此多的创新和改进机遇，食品行业也将需要解决智能生产和可持续性等问题。最后，还讨论了食品行业未来可能面临的挑战和发展方向。

关键词：机器学习大数据食品工业新兴技术智能传感器

基于热解工艺制备烟熏液对西冷牛排风味特征的影响及消费者接受度

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食品科学 2024年

作者：丁浩晗田嘉伟谢祯奇周洁袁佳玟吴棋涵辛星江南大学未来食品科学中心

采用热解工艺，在450 ℃和氮气保护气氛下利用桃木制备烟熏液风味剂，研究其对西冷牛排的风味特征的影响及消费者接受度。液熏过程采用了不同的烟熏液浓度和不同腌制时间来处理牛排。首先通过焦点小组测试总结了描绘牛排感官属性的描述... 详细信息

采用热解工艺，在450 ℃和氮气保护气氛下利用桃木制备烟熏液风味剂，研究其对西冷牛排的风味特征的影响及消费者接受度。液熏过程采用了不同的烟熏液浓度和不同腌制时间来处理牛排。首先通过焦点小组测试总结了描绘牛排感官属性的描述词，并以词云的形式进行了可视化呈现。然后基于适合项勾选法(Check-All-That-Apply，CATA)和主成分分析法(Principal Component Analysis，PCA)的风味评价表明，热解烟熏液大幅提升了牛排关于烟熏风味特征的描述词，包括“轻度的烟熏味”、“烧烤味”、“熟牛肉香味”、“肉香味” 、“深色的外观”、“耐咀嚼”和“爆汁”等。相关性分析表明液熏牛排的整体喜好和气味喜好两个方面都与风味喜好呈现正相关性，突出了风味特征对牛排风味评价的重要性。化学性质分析表明本研究中使用的烟熏液溶液浓度相对较低，并未对液熏后的牛排样品的水分含量、脂肪含量和pH值产生显著影响。

关键词：烟熏风味热解牛排主成分分析

基于热解工艺制备烟熏液对西冷牛排风味特征及消费者接受度的影响

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食品科学 2024年第18期45卷 190-196页

作者：丁浩晗田嘉伟谢祯奇周洁袁佳玟吴棋涵辛星江南大学未来食品科学中心江苏无锡214000

采用热解工艺,在450℃和氮气保护条件下利用桃木制备烟熏液风味剂,研究其对西冷牛排风味特征的影响及消费者接受度。液熏过程采用不同质量分数的烟熏液和腌制时间处理牛排。首先通过焦点小组测试总结描绘牛排感官属性的描述词,并以词云... 详细信息

采用热解工艺,在450℃和氮气保护条件下利用桃木制备烟熏液风味剂,研究其对西冷牛排风味特征的影响及消费者接受度。液熏过程采用不同质量分数的烟熏液和腌制时间处理牛排。首先通过焦点小组测试总结描绘牛排感官属性的描述词,并以词云的形式进行可视化呈现。然后基于Check-All-That-Apply法和主成分分析进行风味评价,结果表明,热解烟熏液大幅提升了牛排关于烟熏风味特征的描述词出现次数,包括“温和的烟熏味”“烧烤味”“熟牛肉香味”“肉香味”“深色的外观”“耐咀嚼”和“爆汁”等。相关性分析结果表明液熏牛排的总体偏好与气味偏好和味道偏好呈正相关。化学性质分析表明本研究中使用的烟熏液浓度相对较低,并未对液熏牛排样品的水分含量、脂肪含量和pH值产生显著影响。

关键词：烟熏风味热解牛排主成分分析

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基于人工智能的集成食品检测技术应用与展望

食品科学技术学报 2024年第5期42卷 13-23,32页

作者：丁浩晗谢祯奇沈嵩崔晓晖王震宇傅欧万俊江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122 江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072 嘉兴未来食品研究院浙江嘉兴314005

人工智能与快速检测技术的结合为食品检测领域带来了显著的变革,推动了食品安全、质量和真实性鉴别能力的提升。介绍了基于人工智能的集成食品检测技术的应用现状。在化学检测和生物污染检测方面,人工智能结合快速检测技术有效提高了食... 详细信息

人工智能与快速检测技术的结合为食品检测领域带来了显著的变革,推动了食品安全、质量和真实性鉴别能力的提升。介绍了基于人工智能的集成食品检测技术的应用现状。在化学检测和生物污染检测方面,人工智能结合快速检测技术有效提高了食品安全检测的效率和准确性。在食品质量检测方面,人工智能结合快速检测技术被广泛应用于水果、肉制品、水产品以及其他食品的品质评估,通过高效的数据分析和智能识别,实现了对食品品质的精准评价。此外,人工智能在食品真实性鉴别中的应用,包括掺假检测和地理可追溯性技术,保障了食品的真实性和可靠性。特别是当区块链技术与人工智能相结合时,基于区块链的追溯系统通过透明和不可篡改的记录确保食品的全程可追溯性,同时人工智能算法能够实时分析食品流通环节中的数据,识别潜在的风险和异常。这些技术的集成不仅能提升食品检测的整体水平,也可为未来的智能食品检测系统构建奠定基础。

关键词：人工智能食品检测技术集成机器学习深度学习

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人工智能在食品检测中的应用

食品科学技术学报 2024年

作者：丁浩晗谢祯奇沈嵩崔晓晖王震宇傅欧万俊江南大学未来食品科学中心江南大学人工智能与计算机学院武汉大学国家网络安全学院嘉兴未来食品研究院

人工智能与快速检测技术的结合为食品检测领域带来了显著的变革，推动了食品安全、质量和真实性鉴别的提升。介绍了人工智能和快速检测技术的基本概念及其发展现状，探讨了二者在食品检测中的具体应用。在化学检测和生物污染检测方面，... 详细信息

人工智能与快速检测技术的结合为食品检测领域带来了显著的变革，推动了食品安全、质量和真实性鉴别的提升。介绍了人工智能和快速检测技术的基本概念及其发展现状，探讨了二者在食品检测中的具体应用。在化学检测和生物污染检测方面，人工智能有效提高了食品安全检测的效率和准确性。在食品质量检测方面，人工智能技术被广泛应用于水果、肉制品、水产品以及其他食品的品质评估，通过高效的数据分析和智能识别，实现了对食品品质的精准测量。此外，人工智能在食品真实性鉴别中的应用，包括掺假检测和地理可追溯性技术，保障了食品的真实性和可靠性。通过分析人工智能在食品检测各个环节中的应用案例，揭示了人工智能技术在提升检测效率、增强检测准确性和扩大检测范围方面的独特优势。不同的快速检测技术结合机器学习算法，可以在生产线上实现实时的食品成分检测和质量控制；此外，人工智能在食品真实性鉴别中的应用，包括掺假检测和地理可追溯性技术，保障了食品的真实性和可靠性。特别是当区块链技术与人工智能相结合时，基于区块链的追溯系统通过透明和不可篡改的记录确保食品的全程可追溯性，同时人工智能算法能够实时分析食品流通环节中的数据，识别潜在的风险和异常。这些技术的集成不仅提升了食品检测的整体水平，也为未来的智能食品检测系统奠定了基础。

关键词：食品检测人工智能机器学习检测技术技术应用

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牛奶罐装运输全过程质量控制研究

中国乳品工业 2024年第10期 23-29页

作者：丁浩晗宋晓东董冠军谢祯奇沈嵩崔晓晖田嘉伟程文序王龙贺万程江南大学未来食品科学中心江南大学人工智能与计算机学院内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司武汉大学国家网络安全学院

文章探讨了牛奶从奶牛场到加工厂的全程质量检测过程，重点分析各个环节的关键检测技术及其重要性。研究表明，从奶牛场开始，通过监控饲养环境、饲料质量和挤奶过程的卫生条件，确保了牛奶初期质量。挤奶后，通过初步冷却和细菌、农药... 详细信息

文章探讨了牛奶从奶牛场到加工厂的全程质量检测过程，重点分析各个环节的关键检测技术及其重要性。研究表明，从奶牛场开始，通过监控饲养环境、饲料质量和挤奶过程的卫生条件，确保了牛奶初期质量。挤奶后，通过初步冷却和细菌、农药残留检测，进一步保障牛奶安全。罐装运输过程需保持适当温度，并通过实时监控和定期抽样检测防止牛奶变质。到达加工厂后，牛奶需进行全面检测，包括微生物检测、理化检测和感官评定，确保最终产品符合食品安全标准。文章还讨论了牛奶质量安全检测中的挑战，如样品前处理的复杂性、检测设备的灵敏度与准确性以及质量安全管理体系与标准，并提出了基于物联网、区块链和人工智能技术的改进措施。

关键词：牛奶罐装运输质量检测区块链物联网人工智能

相干累加与AR滤波相结合的舰船轴频电场信号处理方法

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国防科技大学学报 2024年第3期46卷 229-236页

作者：程锦房谢昌奇张伽伟喻鹏海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033 中国人民解放军92214部队浙江宁波315000 海军士官学校兵器系安徽蚌埠233000

针对采用电场传感器阵列测量舰船电场的应用场景,为提升目标轴频电场的信噪比,提出一种相干累加结合自回归(autoregressive,AR)模型滤波的方法对阵列电场信号进行处理。对测量得到的阵列电场信号进行时延补偿后累加,同时对环境电场信号... 详细信息

针对采用电场传感器阵列测量舰船电场的应用场景,为提升目标轴频电场的信噪比,提出一种相干累加结合自回归(autoregressive,AR)模型滤波的方法对阵列电场信号进行处理。对测量得到的阵列电场信号进行时延补偿后累加,同时对环境电场信号进行AR建模,并利用AR模型参数构造滤波器,以对累加后的信号实施滤波处理。为验证所提方法在低信噪比条件下的有效性,对实测阵列式电场信号进行处理,结果表明,所提方法能够在信噪比为-25.39 dB的条件下有效压制噪声频谱,保留轴频线谱,处理后信噪比提高约21.92 dB。

关键词：轴频电场阵列信号处理相干累加 AR模型滤波