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基于麦克风阵列的罐装食品真空度在线检测

3782    2019-07-15

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作者:韩威1,2, 周松斌1, 刘忆森1, 李昌1, 刘伟鑫1,2

作者单位:1. 广东省智能制造研究所广东省现代控制技术重点实验室, 广东 广州 510070;
2. 广东工业大学, 广东 广州 510006


关键词:麦克风阵列;稀疏半非负矩阵分解;声学检测;罐装食品真空度检测


摘要:

声音频谱峰值法被广泛应用于罐装食品真空度检测领域,但是当检测环境出现声音强度较大且与罐盖振动产生的声音的频段相同的噪声时,该方法可能做出误判。为此,提出声学阵列法:由麦克风阵列采集多路混合声信号,采用稀疏半非负矩阵分解从混合声信号中分离出干净的罐盖振动产生的声音,再利用声音频谱峰值法判断真空度是否合格。该文研究稀疏半非负矩阵分解的数学模型,并且推导求解稀疏半非负矩阵分解的迭代优化函数。实验结果表明,无噪声环境下,声音频谱峰值法和声学阵列法的真空度检测结果均准确,但在噪声环境下,声音频谱峰值法出现误判时,声学阵列法仍能做出准确判断。