一种提高仿舌传感器触觉图像分辨率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高仿舌传感器触觉图像分辨率的方法，对非均匀食物实验品进行体外仿舌挤压实验，获得第一低分辨率舌面触觉图像数据；通过有限元分析法，在有限接触面内增加数据点数量方式，从数据层面将舌面多点分布式的触觉图像分辨率进行提升，改善传统压力传感器阵列测量的空间分辨率不足这一问题，同时，兼顾了舌面触觉传感成像的高分辨率需求和传感设备本身的硬件简单性，涵盖所有有效感应位点的最大感应平面为13

【技术实现步骤摘要】
一种提高仿舌传感器触觉图像分辨率的方法


[0001]本专利技术涉及触觉传感领域，具体涉及一种提高仿舌传感器触觉图像分辨率的方法。

技术介绍

[0002]舌压，由舌上表面和硬腭接触产生的接触力，已被公认为口腔吞咽困难和虚弱的一个诊断指标，且在食品质构领域也可用于个性化保健食品的评估。韧性是一种测量样品如何恢复变形的指标，在食品尤其是肉类食品的开发研制时，需要了解食品在口腔加工过程中，消费者对其即时的质构变化感受，从而改善食品配比，提高消费者体验。为探索舌面上众多机械感受体形成的压触力真实状态，许多研究者试图以触觉感知图像的方式重现舌面的多点触觉感知状态，这需要借助空间分辨率较高的压力检测设备。
[0003]随着纳米材料、传感器制备工艺和电子技术的快速发展，研究者对此类压力检测设备的空间分辨率进行了优化。早期开发的爱荷华口腔性能测试仪(IOPI)是极具代表性的静态舌压检测仪器，该仪器使用可移动的塑料灯泡检测舌腭之间单点的接触力；由Hori团队研发的触觉传感器系统，采用箔片传感器构成了具备5个传感点的传感阵列，能够实时的采集人体进食过程中的舌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高仿舌传感器触觉图像分辨率的方法，其特征是，它包括以下步骤：1)对非均匀食物实验品进行体外仿舌挤压实验，获得第一低分辨率舌面触觉图像数据；2)对体外仿舌装置进行建模：体外仿舌装置包括：仿舌压头、阵列式压阻薄膜压力传感器和测力仪器；体外仿舌装置建模步骤：选取仿舌压头、带有分子筛的凝胶模块和阵列式压阻薄膜压力传感器，设置体外仿舌装置的模块参数、网格划分、本构模型、材料参数，得到体外仿舌装置模型；3)通过有限元分析法，将所述仿舌压头的舌面连续的求解区域离散为一组有限个，将第一低分辨率舌面触觉图像数据等效为仿舌压头与被挤压物体，给阵列式压阻薄膜压力传感器带来的自下而上的载荷力输入模型，作用在所述阵列式压阻薄膜压力传感器的挤压面背部，从所述阵列式压阻薄膜压力传感器的挤压面获取与所述第一低分辨率舌面触觉图像数据相对应的第一高分辨率舌面触觉图像数据，所述第一低分辨率舌面触觉图像数据与第一高分辨率舌面触觉图像数据构成训练数据：4)用步骤3)中所述的训练数据训练反卷积神经网络，所述反卷积神经网络的批处理尺寸Batch size设置为16、学习率learning rate为1.4453
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‑3、迭代次数为100，Adamw优化器用于优化卷积核参数和更新权重；在每个卷积计算之后，由激活函数ReLu完成非线性映射，得到反卷积神经网络；5)进行体外仿舌挤压实验:从接触食物开始到完全挤压结束间的数据帧作为有效数据帧，得到涵盖所有有效感应位点的最大感应平面为7
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7的第二低分辨率舌面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶晶，余仕昕，赵小艳，孙晓骏，徐翼飞，李江勇，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：