文档名：基于电子鼻和电子舌与1DCNNLSTM模型的花椒产地快速溯源检测
摘要：针对不同产地花椒产品的溯源问题,提出一种基于电子鼻和电子舌结合一维卷积神经网络(OneDimension-ConvolutionalNeuralNetworks,1D-CNN)-长短期记忆网络(LongShort-TermMemory,LSTM)混合模型的花椒产地快速检测方法.以5个不同产地的花椒为试验对象,采用电子舌和电子鼻分别采集花椒样本的味觉和嗅觉指纹图谱信息,根据信号特点分别设计1D-CNN提取味觉和嗅觉信号中的局部空间特征,然后采用LSTM捕捉信号的时间序列特征,最后采用多层感知机融合两种特征并进行分类识别.实验结果表明,电子鼻与电子舌信息融合对不同产地花椒的分辨准确率优于单一设备,与其他深度模型相比,所提的模型分类准确性更高,其准确率、精确率、召回率、F1分数分别达到99.0％、99.1％、99.0％、0.989.以上研究将为不同产地花椒的快速鉴定提供新的方法,并为其他农产品的产地溯源检测提供新的研究思路.
Abstract：FortherapidtraceabilitydetectionofZanthoxylumbungeanumproductsofdifferentorigins,ahybridonedimension-convolution-alneuralnetworks(1D-CNN)-longshort-termmemory(LSTM)modelbasedonelectronictongueandelectronicnoseisproposed.TakingZanthoxylumbungeanumfromfivedifferenthabitatsasthetestsamples,theelectronictongueandnoseareusedtocollectthetasteandsmellfingerprintinformationrespectively.Accordingtothesignalcharacteristics,1D-CNNisdesignedtoextractthelocalspatialfeaturesoftasteandsmellsignals,andLSTMisusedtocapturethetimeseriesfeatures.Finally,multi-layerperceptronisusedtofusethetwofea-turesanddistinguishthecategories.TheexperimentresultsshowthatthecombinationofelectronicnoseandelectronictonguedatacandistinguishZanthoxylumbungeanumofdifferentoriginswithbetteraccuracythanasingleequipment.Theproposedmodelhashigherclas-sificationaccuracycomparedtootherdepthmodelswiththeaccuracy,precision,recallandF1-scoreof99.0％,99.1％,99.0％,0.989re-spectively.ThiswillprovideanewmethodfortherapididentificationofZanthoxylumbungeanumfromdifferentorigins,andanewre-searchideaforthetraceabilitydetectionofotheragriculturalproducts.
作者：张擎 杨晓婧 金鑫宁 陈立同 高文 王志强 姜春磊 Author：ZHANGQing YANGXiaojing JINXinning CHENLitong GAOWen WANGZhiqiang JiangChunlei
作者单位：山东理工大学计算机科学与技术学院,山东淄博255000淄博市工业数字经济发展中心,山东淄博255000烟台黄金职业学院信息工程系,山东烟台265401
刊名：传感技术学报 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(5)
分类号：TH879TP391.4
关键词：传感器信号处理 花椒 产地溯源 电子鼻 电子舌 特征融合 卷积神经网络 长短期记忆网络
Keywords：sensorsignalprocessing zanthoxylumbungeanum origintraceability electronicnose electronictongue featurefusion convolutionneuralnetwork longshort-termmemory
机标分类号：TP391.1TN911.72TP183
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：山东省自然科学基金，教育部中国高校产学研创新基金基于电子鼻和电子舌与1D-CNN-LSTM模型的花椒产地快速溯源检测[
期刊论文] 传感技术学报--2024, 37(5)张擎 杨晓婧 金鑫宁 陈立同 高文 王志强 姜春磊针对不同产地花椒产品的溯源问题,提出一种基于电子鼻和电子舌结合一维卷积神经网络(OneDimension-ConvolutionalNeuralNetworks,1D-CNN)-长短期记忆网络(LongShort-TermMemory,LSTM)混合模型的花椒产地快速检测方...参考文献和引证文献
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