本发明涉及光谱测定，具体为一种用于食品分析的光谱测定系统及方法。
背景技术：
1、民以食为天，食以安为先，我国作为世界食品生产大国，一直十分重视食品安全问题。食品检测是食品安全监管的重要一环，因此，科学、精准、高效的食品品质和安全检测系统及方法是实践食品安全监管的有力工具。
2、中国专利号：202310981232.9，公开了一种包装生鲜食品高光谱检测方法及系统，通过分析不同包装形式下光线消散的过程，挖掘生鲜食品真实反射率与经过包装传输叠加后的表观反射率之间的关系，解决了现有技术中必须破坏包装才能准确测量出内装生鲜食品的关键品质参数的问题，其公开的技术方案通过分析反射率的关系来测量参数，光的反射过程受到外界因素的干扰影响检测效果，而且无法对光谱特征进行分析后来检测品质，影响检测精准度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于食品分析的光谱测定系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于食品分析的光谱测定系统，包括底座、食品放置平台、侧支架和光谱测定机构，所述食品放置平台放置于底座上端面，所述侧支架包括侧板和顶板，所述侧板垂直于底座一侧，所述顶板垂直于侧板顶端，所述光谱测定机构安装于顶板下方，还包括升降组件，所述升降组件安装于顶板与光谱测定机构之间。
3、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，所述光谱测定机构包括安装板、光谱测定仪安装座、光谱测定仪本体，所述光谱测定仪安装座安装于安装板下端面，所述光谱测定仪本体安装于光谱测定仪安装座。
4、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，还包括滑动组件，所述滑动组件包括纵向滑轨、滑动件和连接柱，所述连接柱一端与安装板外侧壁连接，所述连接柱另一端与滑动件连接，所述纵向滑轨安装于侧板内侧，所述滑动件与纵向滑轨滑动连接。
5、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，所述升降组件包括丝杆电机、传动丝杆、螺纹套，所述安装板上开设安装孔，所述螺纹套安装于安装孔内，所述传动丝杆与螺纹套螺纹连接，所述丝杆电机安装于顶板上端部，且所述丝杆电机的电机轴与传动丝杆顶端传动连接。
6、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，所述侧板外侧壁还安装控制箱，所述控制箱前侧面安装显示屏，所述控制箱内腔安装控制器和电源模块，所述电源模块连接控制器，所述光谱测定仪本体连接控制器。
7、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，所述控制器内设置中央处理器、光谱成像信号采集模块、光谱数据成像信号分析模块、光谱成像数据特征提取模块、噪声信号分离模块、电机驱动模块、显示模块和光谱测定数据传输模块，所述光谱成像信号采集模块输入端连接光谱测定仪本体，所述光谱成像信号采集模块输出端连接中央处理器，所述光谱数据成像信号分析模块、光谱成像数据特征提取模块、噪声信号分离模块、显示模块分别连接中央处理器，所述中央处理器通过电机驱动模块连接丝杆电机，所述中央处理器通过光谱测定数据传输模块连接后台监测终端；其中，光谱成像信号采集模块用于采集光谱成像信号；光谱数据成像信号分析模块用于对食品光谱成像信号进行分析；光谱成像数据特征提取模块用于提取光谱成像信号特征数据；噪声信号分离模块用于对光谱信号和噪声信号的分离。
8、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，其测定方法包括以下步骤：
9、a、首先将待检测食品放置于食品放置平台；
10、b、之后通过升降组件调节光谱测定仪本体的高度；
11、c、高度调节后，启动光谱测定仪本体；
12、d、光谱测定仪本体采集食品的成像图像并传输至中央处理器；
13、e、噪声信号分离模块对成像信号和噪声信号精准分离；
14、f、光谱成像数据特征提取模块对分离后光谱成像信号进行特征提取；
15、g、光谱数据成像信号分析模块对特征提取后的光谱成像图像进行分析；
16、h、分析后的结果传输至后台监测终端供技术人员参考。
17、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，所述噪声信号分离模块分离方法如下：
18、a、利用低通滤波和均质性分块，分别估计信号和噪声 ；
19、b、根据贝叶斯准则，定量计算得到估计的信号和噪声的维度 ；
20、c、构建信号子空间和噪声子空间，并通过斜子空间投影，分离光谱图像中的信号组分和噪声组分。
21、优选的，本申请提供的一种用于食品分析的光谱测定系统，其中，所述光谱成像数据特征提取模块提取方法如下：
22、a、首先将被提取图像缩放到k维灰度矩阵中；
23、b、与所计算像素点的距离小于等于k/8的像素点作为附近像素点，结合所述附近像素点的位置和灰度值，形成k维局部特征矩阵；
24、c、从所述k维图像特征矩阵中选取具有最大值的像素点作为特征点，并形成表示图像特征的线段，以获得被提取图像的特征。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26、（1）本发明提供的一种用于食品分析的光谱测定系统智能化程度高，其中，光谱成像数据特征提取模块对分离后光谱成像信号进行特征提取；光谱数据成像信号分析模块对特征提取后的光谱成像图像进行分析，与传统的光谱分析仪相比，本发明采用此方式能够实现对食品的快速光谱分析，分析精度高，提高了食品分析效率。
27、（2）本发明采用的噪声信号分离模块能够实现对光谱信号和噪声信号的分离，进一步提高光谱图像成像精度。
28、（3）本发明采用的光谱成像数据特征提取模块能够实现对成像数据的特征提取，能够降低总体计算复杂度以及提高了计算的稳定性，而且成像数据概况分析能力强，提高了食品分析效果。
1.一种用于食品分析的光谱测定系统，包括底座（1）、食品放置平台（2）、侧支架和光谱测定机构，其特征在于：所述食品放置平台（2）放置于底座（1）上端面，所述侧支架包括侧板（3）和顶板（4），所述侧板（3）垂直于底座（1）一侧，所述顶板（4）垂直于侧板（3）顶端，所述光谱测定机构安装于顶板（4）下方，还包括升降组件，所述升降组件安装于顶板（4）与光谱测定机构之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于食品分析的光谱测定系统，其特征在于：所述光谱测定机构包括安装板（5）、光谱测定仪安装座（6）、光谱测定仪本体（7），所述光谱测定仪安装座（6）安装于安装板（5）下端面，所述光谱测定仪本体（7）安装于光谱测定仪安装座（6）下端面。
3.根据权利要求2所述的一种用于食品分析的光谱测定系统，其特征在于：还包括滑动组件，所述滑动组件包括纵向滑轨（8）、滑动件（9）和连接柱（10），所述连接柱（10）一端与安装板（5）外侧壁连接，所述连接柱（10）另一端与滑动件（9）连接，所述纵向滑轨（8）安装于侧板（3）内侧，所述滑动件（9）与纵向滑轨（8）滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于食品分析的光谱测定系统，其特征在于：所述升降组件包括丝杆电机（11）、传动丝杆（12）、螺纹套（13），所述安装板（5）上开设安装孔，所述螺纹套（13）安装于安装孔内，所述传动丝杆（12）与螺纹套（13）螺纹连接，所述丝杆电机（11）安装于顶板（4）上端部，且所述丝杆电机（11）的电机轴与传动丝杆（12）顶端传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于食品分析的光谱测定系统，其特征在于：所述侧板（3）外侧壁还安装控制箱（14），所述控制箱（14）前侧面安装显示屏（15），所述控制箱（14）内腔安装控制器（16）和电源模块（17），所述电源模块（17）连接控制器（16），所述光谱测定仪本体（7）连接控制器（16）。
6.根据权利要求5所述的一种用于食品分析的光谱测定系统，其特征在于：所述控制器（16）内设置中央处理器（18）、光谱成像信号采集模块（19）、光谱数据成像信号分析模块（20）、光谱成像数据特征提取模块（21）、噪声信号分离模块（22）、电机驱动模块（23）、显示模块（24）和光谱测定数据传输模块（25），所述光谱成像信号采集模块（19）输入端连接光谱测定仪本体（7），所述光谱成像信号采集模块（19）输出端连接中央处理器（18），所述光谱数据成像信号分析模块（20）、光谱成像数据特征提取模块（21）、噪声信号分离模块（22）、显示模块（24）分别连接中央处理器（18），所述中央处理器（18）通过电机驱动模块（23）连接丝杆电机（11），所述中央处理器（18）通过光谱测定数据传输模块（25）连接后台监测终端（26）；其中，光谱成像信号采集模块用于采集光谱成像信号；光谱数据成像信号分析模块用于对食品光谱成像信号进行分析；光谱成像数据特征提取模块用于提取光谱成像信号特征数据；噪声信号分离模块用于对光谱信号和噪声信号的分离。
7.实现权利要求1所述的一种用于食品分析的光谱测定系统的测定方法，其特征在于：其测定方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种用于食品分析的光谱测定系统的测定方法，其特征在于：所述噪声信号分离模块分离方法如下：
9.根据权利要求7所述的一种用于食品分析的光谱测定系统的测定方法，其特征在于：所述光谱成像数据特征提取模块提取方法如下：
