申请/专利权人：延边大学

申请日：2024-01-09

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117535452B

主分类号：C12Q3/00

分类号：C12Q3/00;C12M1/34;C12M1/36;C12M1/38;A23N17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本申请公开了一种菌糠发酵饲料生产的在线监控方法及系统，涉及智能监控领域，其通过摄像头实时监测采集发酵料的发酵状态监控视频，同时通过传感器组实时监测采集发酵过程的发酵温度值、发酵压力值和pH值，并在后端引入数据处理和分析算法来进行这些数据的协同分析，以此基于发酵料的发酵状态来自适应地调整发酵罐的加热、通风和酸碱度，通过这样的方式，能够实现实时、全面、自动化的发酵过程监控，提高菌糠发酵饲料的生产效率和产品质量。

主权项：1.一种菌糠发酵饲料生产的在线监控方法，其特征在于，包括：在发酵罐中加入菌糠和水，并搅拌均匀以形成发酵料；在所述发酵罐的顶部安装传感器组，并使用所述传感器组采集在预定时间段内多个预定时间点的发酵温度值、发酵压力值和pH值，并将所述多个预定时间点的发酵温度值、发酵压力值和pH值发送到中央控制系统；在所述发酵罐的顶部安装摄像头，并利用所述摄像头采集所述发酵料在所述预定时间段的发酵状态监控视频，并将所述发酵状态监控视频发送到所述中央控制系统；在所述中央控制系统中，对所述发酵状态监控视频和所述多个预定时间点的发酵温度值、发酵压力值和pH值进行处理，以基于发酵料的发酵状态来调节所述发酵罐的加热、通风和酸碱度；在发酵过程中，定期采样所述发酵料，通过光谱仪分析所述发酵料中的水分、蛋白质、纤维素、淀粉和糖成分以得到分析结果，并将所述分析结果发送到所述中央控制系统；在所述中央控制系统中设置所述水分、所述蛋白质、所述纤维素、所述淀粉和所述糖成分中各种成分的预设比例，根据所述分析结果与所述预设比例的比较进行发酵结束的控制，其中，响应于所述分析结果大于所述预设比例，产生结束发酵控制信号，并输出发酵结束的提示信号；其中，在所述中央控制系统中，对所述发酵状态监控视频和所述多个预定时间点的发酵温度值、发酵压力值和pH值进行处理，以基于发酵料的发酵状态来调节所述发酵罐的加热、通风和酸碱度，包括：将所述多个预定时间点的发酵温度值、发酵压力值和pH值分别按照时间维度排列为发酵温度时序输入向量、发酵压力时序输入向量和发酵酸碱度时序输入向量；通过基于深度神经网络模型的时序特征提取器分别对所述发酵温度时序输入向量、所述发酵压力时序输入向量和所述发酵酸碱度时序输入向量进行特征提取以得到发酵温度时序特征向量、发酵压力时序特征向量和发酵酸碱度时序特征向量；使用投影层融合所述发酵温度时序特征向量、所述发酵压力时序特征向量和所述发酵酸碱度时序特征向量以得到发酵多参数协同时序特征向量；从所述发酵状态监控视频提取所述多个预定时间点对应的图像帧以得到发酵状态监控关键帧的序列；将所述发酵状态监控关键帧的序列通过基于卷积神经网络模型的发酵状态特征提取器以得到发酵状态语义特征向量的序列；计算所述发酵状态语义特征向量的序列相对于所述发酵多参数协同时序特征向量的响应性交互融合以得到发酵参数-发酵状态响应时序特征向量作为发酵参数-发酵状态响应时序特征；基于所述发酵参数-发酵状态响应时序特征，确定当前时间点的发酵温度值应增大、应保持或应减小；其中，计算所述发酵状态语义特征向量的序列相对于所述发酵多参数协同时序特征向量的响应性交互融合以得到发酵参数-发酵状态响应时序特征向量作为发酵参数-发酵状态响应时序特征，包括：以如下响应性交互融合公式来计算所述发酵状态语义特征向量的序列相对于所述发酵多参数协同时序特征向量的响应性交互融合以得到所述发酵参数-发酵状态响应时序特征向量；其中，所述响应性交互融合公式为： ； ；其中，表示所述发酵多参数协同时序特征向量，表示1×的矩阵，等于所述发酵多参数协同时序特征向量的尺度，是1×的矩阵，等于所述发酵状态语义特征向量的序列中发酵状态语义特征向量的数量，是Sigmoid函数，为权重系数，和表示1×1卷积核的卷积操作，表示所述发酵状态语义特征向量的序列中的各个发酵状态语义特征向量，表示所述发酵状态语义特征向量的序列中的各个发酵状态语义特征向量的尺度，表示所述发酵参数-发酵状态响应时序特征向量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 延边大学 菌糠发酵饲料生产的在线监控方法及系统

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