一种利用电磁信号和数学建模的变质检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于变质检测的技术领域，尤其涉及一种利用电磁信号和数学建模的变质检测方法。
【背景技术】
[0002]现在生活中，判断食物是否过期需要用户自己通过查看生产日期或保质期，以及闻味和品尝来判断，显然，这样对用户来讲很不方便，也不准确。质监部门会利用食品安全检测仪检测出各种食品、农产品中农药残留、甲醛、吊白块、二氧化硫、亚硝酸盐、硝酸盐等50余种有毒有害物质和添加剂的含量，但是，检测范围还是非常狭窄，检测数据的精确度也不高。电磁信号由电磁源产生，波动或变化的电流都产生磁场，带有信号的电流、电波都会产生电磁。数学建模是用数学语言描述实际现象的过程，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并〃解决〃实际问题的一种强有力的数学手段。数学模型(Mathematical Model)是一种模拟，是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。现有的食品变质检测方法并未将电磁信号和数学建模运用到实际检测工作中。目前，传统的变质检测方法存在缺少电磁信号和数学建模相结合的检测技术，检测过程复杂、数据精确度低、检测效果差的问题。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提供一种利用电磁信号和数学建模的变质检测方法，旨在解决传统的变质检测方法存在缺少电磁信号和数学建模相结合的检测技术，检测过程复杂、数据精确度低、检测效果差的问题。
[0004]本发明实施例是这样实现的，一种利用电磁信号和数学建模的变质检测方法，该方法步骤流程包括安装电磁信号发射和接收装置、建立检测分析的数学模型、将变质物含量转化为输出的电磁信号、将电磁信号转化为数字信号、计算变质物含量的数据、得出计算结果并保存；
[0005]所述的安装电磁信号发射和接收装置是指抽取被检测样本，固定安装好电磁信号的发射和接收装置，将被检测样本放置在电磁信号发射器的信号采集装置中；
[0006]所述的建立检测分析的数学模型是指利用计算机编制程序，建立检测分析的数学模型，将检测数据代入模型中进行计算变质物的含量；
[0007]所述的将变质物含量转化为输出的电磁信号是指利用电磁扫描器和传感器将变质物含量的多少转化为电磁输出的信号；
[0008]所述的将电磁信号转化为数字信号是指利用电磁信号发射器将电磁信号发射给接收器，接收器利用电磁传感器将电磁信号转化为数字信号；
[0009]所述的计算变质物含量的大小是指将计算机接收的数字信号带入到检测分析的数学模型中，通过数学模型进行计算变质物准确的含量；
[0010]所述的得出计算结果并保存是指利用计算机程序软件计算得出变质物含量的数据，并将数据结果保存至数据库存储器中，也可利用打印机打印纸质版进行查看。
[0011]进一步，所述的将变质物含量转化为输出的电磁信号中利用电磁扫描枪对被检测样本进行扫描，产生可接收的电磁信号，并利用电磁发射器将信号发射出去，简化了抽取检测样本过程。
[0012]进一步，所述的利用电磁信号和数学建模的变质检测方法中采用电磁信号与数学建模相结合的技术，利用计算机软件程序对数学模型进行设计，将电磁信号转化为数字信号代入数学模型公式中进行计算，得出准确的变质物含量，提高了数据精确度。
[0013]所述的电磁信号的发射装置包括:
[0014]动作触发部件，用于感应不同速度/频率/节奏的触发动作，且每感应一个触发动作即转换成一个电信号；
[0015]信号处理部件，用于接收电信号，并基于单位时间内接收到的电信号个数转换成对应不同控制等级的数字信号；以及
[0016]信号发射部件，由用于发送主信号的有线电路构成，用于发射对应不同控制等级的电信号，主信号是与光信号相互转换的电信号；信号发射部件包括但不限于发射天线、无线电设备、红外设备、蓝牙设备或WIFI设备，信号发射部件将对应不同控制等级的数字信号转换成对应不同控制等级的无线电波、红外信号、蓝牙信号或WIFI信号并发射出去；
[0017]编码器，由用于相互发送监控信号和控制信号的无线电电路构成，设于信号处理部件和信号发射部件之间，用于对对应不同控制等级的数字信号进行编码后发送信号发射部件；
[0018]电磁信号的接收装置包括:
[0019]动作接收部件，用于接收基于不同速度/频率/节奏的触发动作而发射出不同控制等级的数字信号；
[0020]信号分析部件，用于将接收的不同控制等级的数字信号转换成对应不同的驱动电信号；以及
[0021]受控动作部件，用于接收对应不同的驱动电信号，并根据对应不同的驱动电信号发生对应不同的动作。
[0022]电磁信号发射和接收的方法包括以下步骤:
[0023]步骤一:通过动作触发部件感应速度/频率/节奏不一的触发动作，且每感应一个触发动作即转换成一个电信号；
[0024]步骤二:接收电信号，基于单位时间内接收到的电信号个数转换成对应不同控制等级的数字信号；
[0025]步骤三:对不同控制等级的数字信号进行编码后发送。
[0026]所述的建立检测分析的数学模型包括以下步骤:
[0027]步骤一:建立标准检测数据库模型，标准检测数据库模型针对动作触发部件、信号处理部件、信号发射部件、编码器产生的数据进行深度的数据挖掘，分析各数据之间的联系;
[0028]步骤二:将标准检测数据库模型与专家判断分析模块连接，专家判断分析模块对电磁信号的发射过程中产生的数据进行综合判断分析，产生比对误差，将上述差值存入对比丰旲块;
[0029]步骤三:建立标准发射数据库模型，标准发射数据库模型针对动作接收部件、信号分析部件、受控动作部件产生的数据进行深度数据挖掘，检测数据发射中的感应速度/频率/节奏，并以数据和曲线结合的方式展现。
[0030]将变质物含量转化为输出的电磁信号包括一电磁输出电路，该电磁输出电路包括LC串联谐振电路、一级运放电路、半波检波电路、Π型滤波电路、二级运放电路；LC串联谐振电路把检测到的磁场信号转化为交流正弦电信号，依次经过一级运放电路、半波检波电路、Π型滤波电路后变为直流信号，最后经二级运放电路输出较大的直流驱动电信号。
[0031]所述的得出计算结果并保存包括一变质物的3D打印方法，该方法包括以下步骤:
[0032]步骤一、对拟扫描的检测样本进行薄层CT扫描，采集影像资料的DICOM格式文件，应用Mimics软件的设计模块，创建与实际扫描中拟应用的相同规格的变质物模型；
[0033]步骤二、在Mimics软件中导入DICOM格式影像文件，应用Mimics软件中基础模块的相关功能，根据扫描的信息数据进行三维重建；
[0034]步骤三、将变质物模型导出为Stl格式文件，并导入3D打印机，打印出实体变质物模型。
[0035]所述的电磁扫描枪包括激光器、激光镜、光敏二极管、微处理器，振荡电路、触发电路、程序存储器、暂存器、参数设置电路、信号处理和控制电路、输出接口电路与专用电源，激光器、暂存器、参数设置电路、信号处理和控制电路、输出接口电路分别相连接，信号处理和控制短路与专用电源相连接；信号处理和控制电路中设置有一级放大电路、二级放大电路、激光控制电路、稳压电路、信号输出及扫描控制电路、连接座和连接器，光敏二极管、稳压电路分别与一级放大电路相连接，一级放大电路与耳机放大电路相连接，二级放大电路与三级放大电路相连接，三级放大电路与信号数据及扫描控制电路、摆动控制电路相连，激光控制度电路与摆动控制电路相连接，连接座与专用电源相连接，连接器与微处理器相连接。
[0036]安装电磁信号发射和接收装置，抽取被检测样本，固定安装好电磁信号的发射和接收装置，将被检测样本放置在电磁信号发射器的信号采集装置中；
[0037]建立检测分析的数学模型，利用计算机编制程序建立检测分析的数学模型，将检测数据代入模型中进行计算变质物的含量；建立标准检测数据库模型，对产生的数据进行深度的数据挖掘，分析各数据之间的联系并与专家判断分析模块连接，产生比对误差，将上述差值存入对比模块，之后建立标准发射数据库模型，检测数据发射中的感应速度/频率/节奏，并以数据和曲线结合的方式展现；
[0038]将变质物含量转化为输出的电磁信号，利用电磁扫描器和传感器将变质物含量的多少转化为电磁输出的信号，接收的信号经控制电路中的一级放大电路、二级放大电路将信号进行放大处理，放大后的信号经微处理器进行运算处理；
[0039]将电磁信号转化为数字信号，利用电磁信号发射器将电磁信号发射给接收器，接收器利用电磁传感器将电磁信号转化为数字信号；
[0040]计算变质物含量的数据，