基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备技术

本发明专利技术提供一种基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备，包括：利用预设太赫兹源的收发天线向待测物体发射信号，并接收反射回的太赫兹反射信号；将预处理后的太赫兹反射信号进行傅里叶变换，生成相应的频域信号；利用预设神经网络提取频域信号的吸收峰和频谱特征，生成指纹谱；根据指纹谱中各吸收峰所在的特定频率区域和频谱特征，确定待测物体的味觉成分；获取各味觉成分的吸收峰在对应特定频率区域的频谱振幅，计算得到各味觉成分的浓度。本发明专利技术提供的基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备实现了非接触的高灵敏度的味觉成分、味觉浓度识别。味觉浓度识别。味觉浓度识别。

【技术实现步骤摘要】
基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备


[0001]本专利技术涉及无线识别
，尤其涉及一种基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备。

技术介绍

[0002]味觉是食物中可溶性化学物质刺激口腔中味蕾产生的特殊生理感觉，其在哺乳动物的生存、繁殖以及进化等方面起着至关重要的作用。利用味觉识别技术对食物的味道进行识别，可以帮助人体维持正常生理机能。传统的味觉识别方法通常使用生物材料、惰性电极以及场效应元器件等接触待测物质进行识别。这些接触式的识别方法不仅需要足量的待测物质和较长的识别时间，而且其灵敏度和效果往往受限于生物技术和材料科学的发展。
[0003]现有的味觉识别技术主要分为基于生物传感器和非生物传感器两大类。基于生物传感器的味觉识别技术是通过体外检测味觉组织、味觉细胞、纳米囊泡以及生物酶等生物材料与待测物质接触后发生的电势变化来识别味觉，其缺点是识别时间较长、灵敏度有限、制备困难且稳定性较差。基于生物传感器的味觉识别技术是通过检测仿生材料(如类脂膜)、惰性电极以及场效应元器件等与待测物质接触后发生的电势、电流的变化来识别味觉，其缺点是需要接触待测食物、容易造成食物浪费以及很难快速检测。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决现有味觉识别技术存在的识别时间较长、灵敏度有限、制备困难以及需接触待测物体易造成浪费的问题。
[0005]一方面，本专利技术提供一种基于太赫兹无线感知的味觉识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006]利用预设太赫兹源的收发天线向待测物体发射信号，并接收所述待测物体反射回的太赫兹反射信号；所述待测物体固定在所述收发天线的预设距离处；
[0007]将所述太赫兹反射信号进行傅里叶变换，生成相应的频域信号；
[0008]利用预设神经网络提取所述频域信号的吸收峰和频谱特征，生成指纹谱；根据所述指纹谱中各吸收峰所在的特定频率区域和所述频谱特征，确定所述待测物体的味觉成分；其中，每个特定频率区域对应一种味觉成分；
[0009]获取各味觉成分的吸收峰在对应特定频率区域的频谱振幅，以计算得到各味觉成分的浓度。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述收发天线与所述待测物体的感测距离设为9～11厘米。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，将所述太赫兹反射信号进行傅里叶变换，生成相应的频域信号之前，还包括：
[0012]对所述太赫兹反射信号进行数据预处理，所述数据预处理至少包括带通滤波处理
和信号放大处理。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，在执行所述基于太赫兹无线感知的味觉识别方法之前，还包括：
[0014]获取多个单一味觉待测物体，所述单一味觉待测物体仅包含一种味觉成分；利用所述收发天线向所述单一味觉待测物体发射信号，并接收所述单一味觉待测物体反射回的单一味觉反射信号；
[0015]将所述单一味觉反射信号进行傅里叶变换，生成相应的单一味觉频域信号；
[0016]将所述单一味觉频域信号输入所述预设神经网络，提取所述单一味觉频域信号的吸收峰，生成相应的指纹谱，以确定各味觉成分的吸收峰对应的特定频率区域。
[0017]在一些实施例中，当所述待测物体味觉成分对应的吸收峰属于所述预设太赫兹源频段时，根据所述预设神经网络提取的吸收峰所在的特定频率区域确定所述待测物体的味觉成分；当所述待测物体味觉成分对应的吸收峰不属于所述预设太赫兹源频段时，根据所述预设神经网络提取的频谱特征确定所述待测物体的味觉成分。
[0018]另一方面，本专利技术还提供一种基于太赫兹无线感知的味觉识别设备，其特征在于，所述设备用于执行如上文中任一项所述基于太赫兹无线感知的味觉识别方法的步骤，所述设备包括：
[0019]太赫兹源，用于提供太赫兹信号；
[0020]收发天线，用于向待测物体发射太赫兹信号，并接收反射回的反射信号；
[0021]信号转换模块，用于对所述反射信号进行傅里叶变换，生成相应的频域信号；
[0022]味觉成分提取模块，用于利用预设神经网络提取所述频域信号的吸收峰和频谱特征，生成指纹谱；并根据所述指纹谱中各吸收峰所在的特定频率区域和所述频谱特征，确定所述待测物体的味觉成分；
[0023]味觉浓度提取模块，用于提取各味觉成分的吸收峰在对应特定频率区域的频谱振幅，以计算得到各味觉成分的浓度。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，在所述收发天线和所述待测物体之间设有预设长度的支撑管，使所述收发天线和所述待测物体之间保持设定距离。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，在所述支撑管顶部设有载物片，以盛放所述待测物体；所述载物片为在太赫兹波段无明显吸收峰的非极性载物片。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，所述设备还包括带通滤波器和信号放大器，用于在所述数据处理模块中，对所述反射信号进行带通滤波处理和信号放大处理。
[0027]另一方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上文中提及的任意一项所述方法的步骤。
[0028]本专利技术的有益效果至少是：
[0029]本专利技术提供一种基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备，通过利用预设太赫兹源的收发天线向待测物体发射信号，并接收反射回的太赫兹反射信号；将太赫兹反射信号预处理后进行傅里叶变换，生成相应的频域信号；利用预设神经网络提取频域信号的吸收峰和频谱特征，生成指纹谱；根据指纹谱中各吸收峰所在的特定频率区域和频谱特征，确定待测物体的味觉成分；获取各味觉成分的吸收峰在对应特定频率区域的频谱振幅，计算得到各味觉成分的浓度。本专利技术提供的基于太赫兹无线感知的味觉识别方法及设备实现了
非接触的高灵敏度的味觉成分、味觉浓度识别，识别速度快且准确率高，可广泛应用于食品成分分析、仿生机器、虚拟现实以及智慧医疗等方向。
[0030]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0031]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0032]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：
[0033]图1为本专利技术一实施例中基于太赫兹无线感知的味觉识别方法的步骤示意图。
[0034]图2为本专利技术一实施例中基于太赫兹无线感知的味觉识别方法的流程图。
[0035]图3为本专利技术一实施例中待测物体的指纹谱图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹无线感知的味觉识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：利用预设太赫兹源的收发天线向待测物体发射信号，并接收所述待测物体反射回的太赫兹反射信号；所述待测物体固定在所述收发天线的预设距离处；将所述太赫兹反射信号进行傅里叶变换，生成相应的频域信号；利用预设神经网络提取所述频域信号的吸收峰和频谱特征，生成指纹谱；根据所述指纹谱中各吸收峰所在的特定频率区域和所述频谱特征，确定所述待测物体的味觉成分；其中，每个特定频率区域对应一种味觉成分；获取各味觉成分的吸收峰在对应特定频率区域的频谱振幅，以计算得到各味觉成分的浓度。2.根据权利要求1所述的基于太赫兹无线感知的味觉识别方法，其特征在于，所述收发天线与所述待测物体的感测距离设为9～11厘米。3.根据权利要求1所述的基于太赫兹无线感知的味觉识别方法，其特征在于，将所述太赫兹反射信号进行傅里叶变换，生成相应的频域信号之前，还包括：对所述太赫兹反射信号进行数据预处理，所述数据预处理至少包括带通滤波处理和信号放大处理。4.根据权利要求1所述的基于太赫兹无线感知的味觉识别方法，其特征在于，在执行所述基于太赫兹无线感知的味觉识别方法之前，还包括：获取多个单一味觉待测物体，所述单一味觉待测物体仅包含一种味觉成分；利用所述收发天线向所述单一味觉待测物体发射信号，并接收所述单一味觉待测物体反射回的单一味觉反射信号；将所述单一味觉反射信号进行傅里叶变换，生成相应的单一味觉频域信号；将所述单一味觉频域信号输入所述预设神经网络，提取所述单一味觉频域信号的吸收峰，生成相应的指纹谱，以确定各味觉成分的吸收峰对应的特定频率区域。5.根据权利要求1所述的基于太赫兹无线感知的味觉识别方法，其特征在于，根据所述指纹谱中各吸收峰所在的特定频率区域和所述频谱特征，确定所述待测物体的味觉成分，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：马华东，周安福，宋登辉，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：