CN111855930B - 粮食营养素检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粮食营养素检测装置及方法，涉及粮食生产加工技术领域，该装置包括：采样模块、分析模块和检测模块；其中，采样模块用于获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量；分析模块，用于根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值；所述分析模块，还用于根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；检测模块，用于将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。本发明通过在粮食产品生产过程中对粮食的营养素进行检测，监控加工过程的营养素变化过程，有利于生产调整。
Description
技术领域
本发明涉及粮食生产加工技术领域，尤其涉及一种粮食营养素检测装置及方法。
背景技术
目前，粮食加工现状是为了满足消费者对粮食产品的口感和外观需求，使得大量原粮被过度加工，这种过度加工会造成粮食中营养素的大量丢失。而随着消费者的观念改变，越来越多的消费者开始注营养，粮食加工企业也需要逐渐调整口感、外观与营养素之间的平衡，而目前粮食加工企业无法对加工过程中的粮食的营养素进行监控，使得加工调整变得尤为困难。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种粮食营养素检测装置及方法，旨在解决现有技术中对无法在粮食生产加工过程中对粮食营养素进行检测的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种粮食营养素检测装置，所述粮食营养素检测装置包括：
采样模块，用于获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量；
分析模块，用于根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值；
所述分析模块，还用于根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；
检测模块，用于将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。
优选的，所述分析模块，还用于对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行均值计算，获得营养素含量平均值；
所述分析模块，还用于对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行排序，获得营养素含量中位数；
所述分析模块，还用于根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算所述预设营养素含量数据集中各营养素含量对应的相对营养素含量；
所述分析模块，还用于根据所述相对营养素含量获得相对营养素总量，并将所述营养素含量平均值、所述营养素含量中位数和所述相对营养素总量作为营养素含量参考值。
优选的，所述分析模块，还用于根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算对所述当前营养素含量进行计算，获得当前相对营养素含量；
所述分析模块，还用于根据所述当前相对营养素含量获得当前相对营养素总量。
优选的，所述检测模块，还用于对所述当前相对营养素总量与所述相对营养素总量作差，获得含量差值；
所述检测模块，还用于将所述含量差值与预设阈值进行比较，并在所述含量差值小于所述预设阈值时，判定检测结果为合格。
优选的，所述采样模块还用于获取加工前粮食的初始营养素含量，并根据所述初始营养素含量生成所述预设营养素含量数据集。
优选的，所述采样模块还用于获取加工后粮食的参考营养素含量，并根据所述参考营养素含量生成所述预设营养素含量数据集。
优选的，所述分析模块，还用于通过预设主成分分析模型对所述预设营养素含量数据集进行预处理，获得中间营养素含量数据集；
所述分析模块，还用于根据预设参考值计算规则对所述中间营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值。
优选的，所述采样模块，还用于按预设间隔时间对加工过程中的粮食产品进行采样，获得粮食样本；
所述采样模块，还用于对所述粮食样本进行元素检测，获得营养素含量数据；
所述采样模块，还用于根据预设含量区间对所述营养素含量数据进行筛选，并将筛选后的营养素含量数据作为当前营养素含量。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于上文所述的粮食营养素检测装置的粮食营养素检测方法，所述粮食营养素检测方法包括以下步骤：
所述采样模块获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量；
所述分析模块根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值；
所述分析模块根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；
所述检测模块将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。
优选的，所述分析模块根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值的步骤，具体包括：
所述分析模块对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行均值计算，获得营养素含量平均值；
所述分析模块对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行排序，获得营养素含量中位数；
所述分析模块根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算所述预设营养素含量数据集中各营养素含量对应的相对营养素含量；
所述分析模块根据所述相对营养素含量获得相对营养素总量，并将所述营养素含量平均值、所述营养素含量中位数和所述相对营养素总量作为营养素含量参考值。
本发明中，通过设置采样模块、分析模块和检测模块构成粮食营养素检测装置；其中，采样模块用于获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量；分析模块，用于根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值；所述分析模块，还用于根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；检测模块，用于将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。本发明通过在粮食产品生产过程中对粮食的营养素进行检测，同时通过预设营养素含量数据集获取参考值，将检测到的营养素含量与参考值进行比较，从而获取当前粮食产品生产过程中营养素的相对含量，进而获取加工过程的营养素变化过程，有利于生产调整。
附图说明
图1是本发明粮食营养素检测装置第一实施例的结构框图；
图2为本发明粮食营养素检测方法第一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出了一种粮食营养素检测装置，参照图1，图1是本发明粮食营养素检测装置第一实施例的结构框图。
在第一实施例中，所述粮食营养素检测装置包括：
采样模块10，用于获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量。
需要说明的是，所述粮食产品可以是水稻、小麦、玉米等，当然还可以为其他品种，本实施方式对此不加以限制。在具体实现时，通过对加工过程中的粮食产品进行采样，再对样本产品进行检测，获得当前营养素含量。
需要说明的是，所述营养素含量可以为碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素或微量元素等，在具体实现时，营养素检测对象可以为上述一种或多种。其中，含量的表示方式为每100g所含有的营养素量，当然还可以采用其他表示方式，本实施方式对此不加以限制。
分析模块20，用于根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值。
需要说明的是，所述预设营养素含量数据集为预先对历史生产的粮食产品进行检测获得的参考营养素含量，可以表示为
其中，j＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p，
表示在第k次采样中具有第j种营养素的含量。
需要说明的是，所述营养素含量参考值可以为平均值或中位数。在本实施例中，所述分析模块20，还用于对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行均值计算，获得营养素含量平均值。具体的，可以通过以下公式计算第j种营养素的含量Uj：
所述分析模块20，还用于对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行排序，获得营养素含量中位数。具体的，对每种营养素含量进行升序排序(或降序排序)，获得第j种营养素的中位数表示为Dj。
所述分析模块20，还用于根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算所述预设营养素含量数据集中各营养素含量对应的相对营养素含量。
在具体实现时，以含量Uj作为基础，衡量预设营养素含量数据集中各各营养素含量的第一相对营养素含量。具体的，通过以下公式计算第一相对营养素含量
同时，在具体实现时，以含量Dj作为基础，衡量预设营养素含量数据集中各各营养素含量的第二相对营养素含量。具体的，通过以下公式计算第二相对营养素含量
所述分析模块20，还用于根据所述相对营养素含量获得相对营养素总量，并将所述营养素含量平均值、所述营养素含量中位数和所述相对营养素总量作为营养素含量参考值。
需要说明的是，为了对不同营养素进行分别对比，需要根据计算各类营养素的均值，通过以下公式计算第j种营养素的第一相对营养素含量的第一均值Fj:
同时，通过以下公式计算第j种营养素的第二相对营养素含量的第二均值Gj:
需要说明的是，第一均值Fj是指以平均值为基础得到的粮食产品中各营养素的均值，第二均值Gj指以中位数为基础得到的粮食产品中各营养素的均值，为了对粮食产品进行全面的比较，故需要计算粮食产品的营养素总量。
在具体实现时，可通过以下公式计算第一均值对应的第一相对营养素总量S：
通过以下公式计算第二均值对应的第二相对营养素总量T：
通过上述计算得到两个层次下的相对营养素总量，则可以得到粮食产品的总体相对营养素总量ST。其中，ST＝max{S，T}(8)。
需要说明的是，所述总体相对营养素总量是指一种粮食产品中的营养素的含量总值，由于预设营养素含量数据集是对历史生产粮食产品的采样数据，因此该总体相对营养素总量反映的是历史生产过程中粮食产品的营养素含量。上述计算过程是以单种粮食产品进行说明，在具体实现时，可以同时对多种粮食产品的营养素含量进行计算。
所述分析模块20，还用于根据所述预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量。
需要说明的是，为了对当前生产状态进行考量，需要计算当前营养素含量，当前营养素含量可表示为Zj，j＝1,2，…，n。其中Zj是指检测的粮食产品中第j中营养素的含量，为了避免采样时出现偶然误差，在检测营养素含量时，需要进行多次采样及检测。
在本实施例中，所述分析模块20，还用于根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算对所述当前营养素含量进行计算，获得当前相对营养素含量。
可以理解的是，为了与营养素含量参考值进行比较，需要得到相对应的比较参数。具体的，通过以下公式得到当前相对营养素含量；
其中，Xj是以营养素含量平均值基准得到的第一当前相对营养素含量，Yj是以营养素含量中位数基准得到的第二当前相对营养素含量。
所述分析模块20，还用于根据所述当前相对营养素含量获得当前相对营养素总量。
根据第一当前相对营养素含量和第二当前相对营养素含量得到对应的当前相对营养素总量。具体的，通过以下公式得到当前相对营养素总量：
其中，SZ是以营养素含量平均值基准得到的第一当前相对营养素总量，TZ是以营养素含量中位数基准得到的第二当前相对营养素总量。同样，获得了两个层次下的当前相对营养素总量，由此可确定当前检测粮食产品的个体相对营养素总量STZ。其中，STZ＝max{SZ，TZ}(13)。
检测模块30，用于将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。
需要说明的是，检测结果通常包括合格和不合格，根据当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值的比较结果，参照预设的条件确定检测结果。
具体的，所述检测模块30，还用于对所述当前相对营养素总量与所述相对营养素总量作差，获得含量差值。
需要说明的是，所述当前相对营养素总量可以为上述过程中第一当前相对营养素总量和第二当前相对营养素总量，或者是个体相对营养素总量。同样所述相对营养素总量可以为第一相对营养素总量和第二相对营养素总量，或者是总体相对营养素总量。
所述检测模块30，还用于将所述含量差值与预设阈值进行比较，并在所述含量差值小于所述预设阈值时，判定检测结果为合格。
需要说明的是，根据用户需求，所述预设阈值可以自由设置。例如，所述含量差值为STZ-ST，即将当前营养素含量对应的个体相对营养素总量与预设营养素含量数据集对应的总体相对营养素总量进行对比。当所述含量差值大于零时，说明当前生产过程中的营养素含量超过历史生产的营养素含量，可以判定检测结果为合格。当所述含量差值小于零时，说明当前生产过程中的营养素含量低于历史生产的营养素含量，可以判定检测结果为不合格。
在第一实施例中，通过设置采样模块、分析模块和检测模块构成粮食营养素检测装置；其中，采样模块用于获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量；分析模块，用于根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值；所述分析模块，还用于根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；检测模块，用于将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。本实施例通过在粮食产品生产过程中对粮食的营养素进行检测，同时通过预设营养素含量数据集获取参考值，将检测到的营养素含量与参考值进行比较，从而获取当前粮食产品生产过程中营养素的相对含量，进而获取加工过程的营养素变化过程，有利于生产调整。
继续参照图1，提出本发明粮食营养素检测装置的第二实施例。
在第二实施例中，所述采样模块10还用于获取加工前粮食的初始营养素含量，并根据所述初始营养素含量生成所述预设营养素含量数据集。
需要说明的是，在粮食生产加工过程中，营养素的损失是绝对的，而为了保证生产过程中的营养素含量，则需要控制营养素的损失过程。将加工前粮食的初始营养素含量生成所述预设营养素含量数据集，则检测模块30所输出的比较结果为生产过程中营养素含量的保留比例，当该保留比例小于预设比例时，则不合格；当该保留比例大于预设比例时，则合格。
在第二实施例中，所述采样模块10还用于获取加工后粮食的参考营养素含量，并根据所述参考营养素含量生成所述预设营养素含量数据集。
需要说明的是，所述加工后粮食是指加工后校验合格的粮食产品，为了保证在粮食生产过程，营养素的损失率不能过高。因此，以加工后粮食的参考营养素含量生成所述预设营养素含量数据集，使得生产人员能够根据检测模块30所输出的比较结果确定，当前营养素含量与标准值之间的差值，当差值大于预设值时，说明损失率过高，则加工不合格；反之，则合格。
通常粮食产品的加工涉及的工艺及设备众多，在具体实现时，可对任意加工环节的粮食产品进行采样。具体的，所述采样模块10，还用于按预设间隔时间对加工过程中的粮食产品进行采样，获得粮食样本；所述采样模块10，还用于对所述粮食样本进行元素检测，获得营养素含量数据；所述采样模块10，还用于根据预设含量区间对所述营养素含量数据进行筛选，并将筛选后的营养素含量数据作为当前营养素含量。
可以理解的是，为了降低采样的偶然误差，需要对粮食产品进行反复采样。所述预设间隔时间可以为1分钟或2分钟。同时，为了保证数据的合理性，需要对获取的数据进行筛选，所述预设含量区间可以根据当前粮食样本的营养素含量数据进行确定合理区间，将明显误差数据进行排除。
在第二实施例中，所述分析模块20，还用于通过预设主成分分析模型对所述预设营养素含量数据集进行预处理，获得中间营养素含量数据集；所述分析模块20，还用于根据预设参考值计算规则对所述中间营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值。
可以理解的是，由于预设营养素含量数据集可能存在误差数据，为保证数据合理性，需要对采样的数据进行合理的数据预处理，运用主成分分析法得到粮食的主要营养成分。所述预设主成分分析模型可以通过预设主成分分析(PCA)算法创建。
在第二实施例中，设置有多个预设营养素含量数据集，生产人员可以根据生产指标控制需求，调取相应的数据集作为，比较标准，能够更全面的监控粮食生产过程中的营养素损失率。同时，对采集的营养素含量数据进行预处理，保证数量的合理性，提高检测结果的准确性。
此外，参照图2，本发明实施例还提出一种粮食营养素检测方法，所述粮食营养素检测方法包括以下步骤：
步骤S10：所述采样模块获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量。
需要说明的是，所述粮食产品可以是水稻、小麦、玉米等，当然还可以为其他品种，本实施方式对此不加以限制。在具体实现时，通过对加工过程中的粮食产品进行采样，再对样本产品进行检测，获得当前营养素含量。
需要说明的是，所述营养素含量可以为碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素或微量元素等，在具体实现时，营养素检测对象可以为上述一种或多种。其中，含量的表示方式为每100g所含有的营养素量，当然还可以采用其他表示方式，本实施方式对此不加以限制。
步骤S20：所述分析模块根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值。
需要说明的是，所述预设营养素含量数据集为预先对历史生产的粮食产品进行检测获得的参考营养素含量，可以表示为
其中，j＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p，
表示在第k次采样中具有第j种营养素的含量。
需要说明的是，所述营养素含量参考值可以为平均值或中位数。在本实施例中，所述步骤S20，具体包括：所述分析模块对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行均值计算，获得营养素含量平均值；所述分析模块对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行排序，获得营养素含量中位数；所述分析模块根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算所述预设营养素含量数据集中各营养素含量对应的相对营养素含量；所述分析模块根据所述相对营养素含量获得相对营养素总量，并将所述营养素含量平均值、所述营养素含量中位数和所述相对营养素总量作为营养素含量参考值。
具体的，可以通过以下公式计算第j种营养素的含量Uj：
具体的，对每种营养素含量进行升序排序(或降序排序)，获得第j种营养素的中位数表示为Dj。
在具体实现时，以含量Uj作为基础，衡量预设营养素含量数据集中各各营养素含量的第一相对营养素含量。具体的，通过以下公式计算第一相对营养素含量
同时，在具体实现时，以含量Dj作为基础，衡量预设营养素含量数据集中各各营养素含量的第二相对营养素含量。具体的，通过以下公式计算第二相对营养素含量
需要说明的是，为了对不同营养素进行分别对比，需要根据计算各类营养素的均值，通过以下公式计算第j种营养素的第一相对营养素含量的第一均值Fj:
同时，通过以下公式计算第j种营养素的第二相对营养素含量的第二均值Gj:
需要说明的是，第一均值Fj是指以平均值为基础得到的粮食产品中各营养素的均值，第二均值Gj指以中位数为基础得到的粮食产品中各营养素的均值，为了对粮食产品进行全面的比较，故需要计算粮食产品的营养素总量。
在具体实现时，可通过以下公式计算第一均值对应的第一相对营养素总量S：
通过以下公式计算第二均值对应的第二相对营养素总量T：
通过上述计算得到两个层次下的相对营养素总量，则可以得到粮食产品的总体相对营养素总量ST。其中，ST＝max{S，T}(8)。
需要说明的是，所述总体相对营养素总量是指一种粮食产品中的营养素的含量总值，由于预设营养素含量数据集是对历史生产粮食产品的采样数据，因此该总体相对营养素总量反映的是历史生产过程中粮食产品的营养素含量。上述计算过程是以单种粮食产品进行说明，在具体实现时，可以同时对多种粮食产品的营养素含量进行计算。
步骤S30：所述分析模块根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量。
需要说明的是，为了对当前生产状态进行考量，需要计算当前营养素含量，当前营养素含量可表示为Zj，j＝1,2，…，n。其中Zj是指检测的粮食产品中第j中营养素的含量，为了避免采样时出现偶然误差，在检测营养素含量时，需要进行多次采样及检测。
可以理解的是，为了与营养素含量参考值进行比较，需要得到相对应的比较参数。具体的，通过以下公式得到当前相对营养素含量；
其中，Xj是以营养素含量平均值基准得到的第一当前相对营养素含量，Yj是以营养素含量中位数基准得到的第二当前相对营养素含量。
根据第一当前相对营养素含量和第二当前相对营养素含量得到对应的当前相对营养素总量。具体的，通过以下公式得到当前相对营养素总量：
其中，SZ是以营养素含量平均值基准得到的第一当前相对营养素总量，TZ是以营养素含量中位数基准得到的第二当前相对营养素总量。同样，获得了两个层次下的当前相对营养素总量，由此可确定当前检测粮食产品的个体相对营养素总量STZ。其中，STZ＝max{SZ，TZ}(13)。
步骤S40：所述检测模块将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。
需要说明的是，检测结果通常包括合格和不合格，根据当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值的比较结果，参照预设的条件确定检测结果。
需要说明的是，所述当前相对营养素总量可以为上述过程中第一当前相对营养素总量和第二当前相对营养素总量，或者是个体相对营养素总量。同样所述相对营养素总量可以为第一相对营养素总量和第二相对营养素总量，或者是总体相对营养素总量。
需要说明的是，根据用户需求，所述预设阈值可以自由设置。例如，所述含量差值为STZ-ST，即将当前营养素含量对应的个体相对营养素总量与预设营养素含量数据集对应的总体相对营养素总量进行对比。当所述含量差值大于零时，说明当前生产过程中的营养素含量超过历史生产的营养素含量，可以判定检测结果为合格。当所述含量差值小于零时，说明当前生产过程中的营养素含量低于历史生产的营养素含量，可以判定检测结果为不合格。
在本实施例中，通过采样模块获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量；分析模块根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值；所述分析模块根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；检测模块将所述当前相对营养素总量和所述营养素含量参考值进行比较，并根据比较结果确定检测结果。本实施例通过在粮食产品生产过程中对粮食的营养素进行检测，同时通过预设营养素含量数据集获取参考值，将检测到的营养素含量与参考值进行比较，从而获取当前粮食产品生产过程中营养素的相对含量，进而获取加工过程的营养素变化过程，有利于生产调整。
本发明所述粮食营养素检测方法的其他实施例或具体实现方式可参照上述各装置实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为名称。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器镜像(Read Only Memory image，ROM)/随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种粮食营养素检测装置，其特征在于，所述粮食营养素检测装置包括：
采样模块，用于获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量，当前营养素含量表示为Zj，j＝1,2，…，n，其中Zj是指检测的粮食产品中第j种营养素的含量；
分析模块，用于根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值，所述预设营养素含量数据集为预先对历史生产的粮食产品进行检测获得的参考营养素含量，表示为：
其中，j＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p，
表示在第k次采样中具有第j种营养素的含量，所述营养素含量参考值为平均值或中位数；
所述分析模块，还用于对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行均值计算，获得营养素含量平均值，第j种营养素的含量Uj按照以下公式计算：
所述分析模块，还用于对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行排序，获得营养素含量中位数，第j种营养素的中位数表示为Dj通过对每种营养素含量进行升序排序或降序排序获得；
所述分析模块，还用于根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；
所述分析模块，还用于根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算所述预设营养素含量数据集中各营养素含量对应的相对营养素含量，相对营养素含量按照以下公式计算：
其中，
为含量Uj为基础计算得到的第一相对营养素含量，
为含量Dj为基础计算得到的第二相对营养素含量；
所述分析模块，还用于根据所述相对营养素含量获得相对营养素总量，相对营养素总量按照以下公式计算：
其中，Fj为第j种营养素的第一相对营养素含量的第一均值，Gj为第j种营养素的第二相对营养素含量的第二均值，S为第一相对营养素总量，T为第二相对营养素总量；
所述分析模块，还用于获得粮食产品的总体相对营养素总量ST，其中，ST＝max{S，T}；
所述分析模块，还用于根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数对所述当前营养素含量进行计算，获得当前相对营养素含量，当前相对营养素含量按照以下公式得到：
其中，Xj是以营养素含量平均值得到的第一当前相对营养素含量，Yj是以营养素含量中位数得到的第二当前相对营养素含量，Zj是指检测的粮食产品中第j种当前营养素的含量；
所述分析模块，还用于根据所述当前相对营养素含量获得当前相对营养素总量，当前相对营养素总量：
其中，SZ是以营养素含量平均值基准得到的第一当前相对营养素总量，TZ是以营养素含量中位数基准得到的第二当前相对营养素总量；
所述分析模块，还用于确定当前检测粮食产品的个体相对营养素总量STZ，其中，STZ＝max{SZ，TZ}；
检测模块，用于对当前相对营养素总量与相对营养素总量作差，获得含量差值，所述当前相对营养素总量为所述第一当前相对营养素含量、第二当前相对营养素含量，或个体相对营养素总量，所述相对营养素总量为第一相对营养素总量、第二相对营养素总量或总体相对营养素总量；
所述检测模块，还用于将所述含量差值与预设阈值进行比较，并在所述含量差值小于所述预设阈值时，判定检测结果为合格。
2.如权利要求1所述的粮食营养素检测装置，其特征在于，所述采样模块还用于获取加工前粮食的初始营养素含量，并根据所述初始营养素含量生成所述预设营养素含量数据集。
3.如权利要求1所述的粮食营养素检测装置，其特征在于，所述采样模块还用于获取加工后粮食的参考营养素含量，并根据所述参考营养素含量生成所述预设营养素含量数据集。
4.如权利要求1所述的粮食营养素检测装置，其特征在于，所述分析模块，还用于通过预设主成分分析模型对所述预设营养素含量数据集进行预处理，获得中间营养素含量数据集；
所述分析模块，还用于根据预设参考值计算规则对所述中间营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值。
5.如权利要求1所述的粮食营养素检测装置，其特征在于，所述采样模块，还用于按预设间隔时间对加工过程中的粮食产品进行采样，获得粮食样本；
所述采样模块，还用于对所述粮食样本进行元素检测，获得营养素含量数据；
所述采样模块，还用于根据预设含量区间对所述营养素含量数据进行筛选，并将筛选后的营养素含量数据作为当前营养素含量。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的粮食营养素检测装置的粮食营养素检测方法，其特征在于，所述粮食营养素检测方法包括以下步骤：
所述采样模块获取粮食产品在加工过程中的当前营养素含量，当前营养素含量表示为Zj，j＝1,2，…，n，其中Zj是指检测的粮食产品中第j种营养素的含量；
所述分析模块根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值，所述预设营养素含量数据集为预先对历史生产的粮食产品进行检测获得的参考营养素含量，表示为：
其中，j＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p，
表示在第k次采样中具有第j种营养素的含量，所述营养素含量参考值为平均值或中位数；
所述分析模块根据预设参考值计算规则对预设营养素含量数据集进行参考值计算，获得营养素含量参考值的步骤，具体包括：
所述分析模块对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行均值计算，获得营养素含量平均值，第j种营养素的含量Uj按照以下公式计算：
所述分析模块对所述预设营养素含量数据集中的营养素含量进行排序，获得营养素含量中位数，第j种营养素的中位数表示为Dj通过对每种营养素含量进行升序排序或降序排序获得；
所述分析模块根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量；
所述分析模块根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数计算所述预设营养素含量数据集中各营养素含量对应的相对营养素含量，相对营养素含量按照以下公式计算：
其中，
为含量Uj为基础计算得到的第一相对营养素含量，
为含量Dj为基础计算得到的第二相对营养素含量；
所述分析模块根据所述相对营养素含量获得相对营养素总量，相对营养素总量按照以下公式计算：
其中，Fj为第j种营养素的第一相对营养素含量的第一均值，Gj为第j种营养素的第二相对营养素含量的第二均值，S为第一相对营养素总量，T为第二相对营养素总量；
所述分析模块，还用于获得粮食产品的总体相对营养素总量ST，其中，ST＝max{S，T}；
所述分析模块根据预设相对量计算规则和所述营养素含量参考值对所述当前营养素含量进行相对量计算，获得当前相对营养素总量，具体包括：
所述分析模块根据所述营养素含量平均值或所述营养素含量中位数对所述当前营养素含量进行计算，获得当前相对营养素含量，当前相对营养素含量按照以下公式得到：
其中，Xj是以营养素含量平均值得到的第一当前相对营养素含量，Yj是以营养素含量中位数得到的第二当前相对营养素含量，Zj是指检测的粮食产品中第j种当前营养素的含量；
所述分析模块根据所述当前相对营养素含量获得当前相对营养素总量，当前相对营养素总量：
其中，SZ是以营养素含量平均值基准得到的第一当前相对营养素总量，TZ是以营养素含量中位数基准得到的第二当前相对营养素总量；
所述分析模块确定当前检测粮食产品的个体相对营养素总量STZ，其中，STZ＝max{SZ，TZ}；
检测模块对当前相对营养素总量与相对营养素总量作差，获得含量差值，所述当前相对营养素总量为所述第一当前相对营养素含量、第二当前相对营养素含量，或个体相对营养素总量，所述相对营养素总量为第一相对营养素总量、第二相对营养素总量或总体相对营养素总量；
所述检测模块将所述含量差值与预设阈值进行比较，并在所述含量差值小于所述预设阈值时，判定检测结果为合格。
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