一種霉變玉米種子檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及種子凈度檢測技術領域，具體設及一種霉變玉米種子檢測方法。
【背景技術】
[0002] 玉米是Ξ大主要糧食之一，在我國玉米是重要的糧食和飼料來源。玉米巧粒中胚 乳較大，營養(yǎng)豐富，因此很容易被微生物所污染，屬于較難儲藏的糧食品種。特別是在收獲 季節(jié)遇到陰雨天氣，很容易發(fā)生霉變，我國每年因霉變造成的產(chǎn)后損失給玉米的生產(chǎn)造成 了很大的影響，霉變不僅成玉米產(chǎn)量減少，導致玉米品質下降，而且如果霉變玉米進入食物 鏈則會嚴重危害人、畜健康，化ng等研究發(fā)現(xiàn)，不同梯度自然霉變的玉米線性降低了肉鴨干 物質(DM)、有機物(0M)、代謝能(ME)的表觀消化率與真實消化率。因此對霉變玉米的檢測非 常重要。
[0003] 目前，對霉變玉米的檢測方法主要有生物學檢測法、免疫分析法、理化分析法、無 損檢測方法。酶聯(lián)免疫吸附法和免疫親和層析法是現(xiàn)代主要的真菌毒素快速分析方法。生 物學檢測方法有，高效液相色譜法化PLC)、氣相色譜法(GC)、薄層色譜法(TLC)、紙層析(PC) 等物理化學方法，聚合酶鏈式反應(PCR)法，然而運些方法處理過程繁雜，需要專業(yè)操作人 員，且都是有損的。無損的檢測方法有電子鼻檢測，近紅外檢測，圖像處理檢測，太赫茲光譜 檢測等方法。但是W上無損檢測方法中，光學方法對實驗環(huán)境光線要求較高，需要在密封的 罩內進行試驗；電子鼻對環(huán)境氣味要求較高，需要在密閉的無味容器中進行試驗，且?guī)缀鯚o 法進行單粒檢測。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供了一種霉變玉米種子檢測方法，具有識別率 高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明提出了 一種霉變玉米種子檢測方法，包括：
[0006] 采用空氣禪合超聲波設備采集玉米種子超聲回波信號；
[0007] 對所述超聲回波信號進行特征提取，獲取所述超聲回波信號的邊際譜，并根據(jù)所 述邊際譜獲取分類特征；
[000引根據(jù)所述分類特征建立檢測模型；
[0009] 根據(jù)所述檢測模型對待檢測玉米種子進行檢測。
[0010] 可選的，在對所述超聲回波信號進行特征提取，獲取所述超聲回波信號的邊際譜 之前，還包括：
[0011] 對所述超聲回波信號進行去噪處理。
[0012] 可選的，采用加窗處理方法對所述超聲回波信號進行去噪。
[0013] 可選的，采用小波去噪方法對所述超聲回波信號進行去噪。
[0014] 可選的，采用經(jīng)驗模態(tài)EMD分解的方法對所述超聲回波信號進行特征提取。
[0015] 可選的，所述根據(jù)所述邊際譜獲取分類特征，包括：
[0016] 對所述邊際譜進行分析，獲取第一分類特征和第二分類特征；
[0017] 所述第一分類特征為在第一頻率帶霉變玉米種子的振動幅值大于正常玉米種子 的振動幅值；
[0018] 所述第二分類特征為第二頻率帶霉變玉米種子的局部峰值為兩倍的正常玉米種 子的局部峰值。
[0019] 可選的，所述根據(jù)所述檢測模型對待檢測玉米種子進行檢測，包括：
[0020] 利用所述空氣禪合超聲波設備采集待檢測玉米種子的超聲回波信號；
[0021 ]對所述超聲回波信號進行去噪處理；
[0022] 對所述超聲回波信號進行特征提取，獲取所述超聲回波信號的邊際譜，并根據(jù)所 述邊際譜獲取分類特征；
[0023] 通過所述檢測模型對所述待檢測玉米種子的分類特征進行匹配，并根據(jù)匹配結果 判斷所述待檢測玉米種子是否為霉變玉米種子。
[0024] 由上述技術方案可知，本發(fā)明提出的霉變玉米種子檢測方法，采用空氣禪合超聲 波檢測技術對玉米種子進行檢測，并通過基于檢測結果建立的檢測模型對玉米種子進行檢 巧。，具有識別率高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0025] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應理 解為對本發(fā)明進行任何限制，在附圖中：
[0026] 圖1示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法的流程示意圖；
[0027] 圖2示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中霉變玉米種子原始信號 圖和加窗信號圖；
[0028] 圖3示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中完好玉米種子原始信號 圖和加窗信號圖；
[0029] 圖4示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中霉變玉米種子EMD分解 結果圖；
[0030] 圖5示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中完好玉米種子EMD分解 結果圖；
[0031] 圖6示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中霉變玉米種子的超聲回 波信號化化ert邊際譜；
[0032] 圖7示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中完好玉米種子的超聲回 波信號化化ert邊際譜；
[0033] 圖8示出了發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中使用的信號采集裝置的 結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人 員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035] 圖1為發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法的流程示意圖，參照圖1，該霉 變玉米種子檢測方法，包括：
[0036] 101、采用空氣禪合超聲波設備采集玉米種子超聲回波信號；
[0037] 需要說明的是，本發(fā)明采用空氣禪合超聲波設備對玉米種子進行照射，具有準確 度高、無損、快速、無污染的優(yōu)點；
[0038] 102、對所述超聲回波信號進行特征提取，獲取所述超聲回波信號的邊際譜，并根 據(jù)所述邊際譜獲取分類特征；
[0039] 103、根據(jù)所述分類特征建立檢測模型；
[0040] 需要說明的是，可W采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡等方式，根據(jù)輸入的分類特征建立檢測模型。 [0041 ] 104、根據(jù)所述檢測模型對待檢測玉米種子進行檢測。
[0042] 可理解的是，對待檢測玉米種子進行預處理及特征提取之后投入到檢測模型中， 判斷待測試樣本是霉變玉米還是完好玉米。
[0043] 本發(fā)明提出的霉變玉米種子檢測方法，采用空氣禪合超聲波檢測技術對玉米種子 進行檢測，并通過基于檢測結果建立的檢測模型對玉米種子進行檢測，具有識別率高、穩(wěn)定 性好的優(yōu)點。
[0044] 本發(fā)明在步驟102之前，還包括：
[0045] 對所述超聲回波信號進行去噪處理。
[0046] 可理解的是，本發(fā)明對超聲回波信號進行去噪，能進一步地提高檢測的精度。
[0047] 其中，去噪的方法為多種，舉例來說，采用加窗處理方法對所述超聲回波信號進行 去噪；
[0048] 圖2和圖3分別為發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中霉變玉米種子原 始信號圖、加窗信號圖和完好玉米種子原始信號圖、加窗信號圖，參照圖2和圖3,具體包括：
[0049] 使用MATLAB2014a進行試驗仿真；首先讀入霉變和完好玉米種子超聲波信號的原 始信號，如圖2,原始信號數(shù)據(jù)點為2048,但是信號兩端基本為儀器噪聲，對玉米的分類識別 幾乎沒有用，因此采取對數(shù)據(jù)進行加窗處理的方法，利用矩形窗截取包含有用信息的901-1400數(shù)據(jù)點之間的數(shù)據(jù)進行后續(xù)的分析處理。
[0050] 可選的，本發(fā)明還可W采用小波去噪方法對所述超聲回波信號進行去噪。
[0051] 圖4和圖5分別為發(fā)明一實施例提出的霉變玉米種子檢測方法中霉變玉米種子EMD 分解結果圖和完好玉米種子EMD分解結果圖，參照圖4和圖5,本發(fā)明采用經(jīng)驗模態(tài)EMD分解 的方法對所述超聲回波信號進行特征提取；
[0052] 采用HHT方法對種子信號進行特征提取，首先對信號進行8階EMD分解，應用能量差 跟蹤法判據(jù)計算得到IMF分量，根據(jù)實驗結果，可知的是，前4階IMF分量包含相對較高的頻 率成分，其余階次的IMF分量則頻率較低，各分量中振動幅值的最大值也基本相同。對比玉 米霉變和完好顆粒的超聲波信號的IMF分量，在前4階分量中頻率差別叫大，幅值差別較