一种塑料瓶液体成分检测方法及装置

本发明涉及液体检测，特别是涉及一种塑料瓶液体成分检测方法及装置。

背景技术：

1、液体成分快速检测在地铁、高铁中广泛存在。旅客携带塑料饮品在高铁、地铁中携带需要对其成分进行快速检测以确定其安全性。塑料包装制品广泛存在，其中装有的不安全成分会给交通安全带来危害。现有技术设备测量仪器采用根据不同成分液体的电导率不同进行成分测定，其设备成本高、不便携。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种塑料瓶液体成分检测方法及装置，以提供便携、低成本、快速的液体成分检测，为液体成分快速识别提供准确结果。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一方面提供了一种塑料瓶液体成分检测方法，包括：

4、对装有液体的待检测塑料瓶发送数据，接收穿透所述装有液体的待检测塑料瓶的数据；

5、根据接收的数据，获取信道状态信息；

6、对所述信道状态信息进行提取，获取幅值向量和相似性向量，将所述幅值向量和所述相似性向量进行拼接，获取输入向量；

7、将所述输入向量输入液体成分分类预测模型，获取液体成分检测结果，其中所述液体成分分类预测模型基于神经网络构建，并基于训练集训练获得，所述训练集包括不同液体成分的信道状态信息。

8、可选的，对装有液体的待检测塑料瓶发送数据，接收穿透所述装有液体的待检测塑料瓶的数据包括：

9、通过wifi设备发送端对所述装有液体的待检测塑料瓶发送ping数据包，wifi设备接收端对所述ping数据包进行识别，获取物理层的导频符号及所述ping数据包，其中，在发送所述ping数据包的过程中通过天线将导频符号发送到无线信道。

10、可选的，根据接收的数据，获取信道状态信息包括：

11、获取所述wifi设备发送端发送所述ping数据包的序号，对序号乱序的ping数据包进行废弃处理，对连续的数据包进行保存处理并对序号间断的数据包在预设范围内的进行保存，获取所述信道状态信息，其中，所述信道状态信息为时序的二维数据。

12、可选的，对所述信道状态信息进行提取，获取幅值向量和相似性向量包括：

13、对所述信道状态信息中的各子信道信息进行非零判断，获取数据值非零的子信道数据；

14、对所述数据值非零的子信道数据提取实部和虚部，获取所述幅值向量；

15、对所述数据值非零的子信道数据间的余弦相似度进行计算，获取所述相似性向量。

16、可选的，所述液体成分分类预测模型包括：lstm长短期记忆网络、第一全连接层、展平层、第二全连接层、输出分类层；

17、其中，所述lstm长短期记忆网络对所述输入向量进行特征提取，获取关联特征，将所述关联特征输入所述第一全连接层，获取整体特征，将所述整体特征输入所述展平层进行特征压缩，将压缩后的整体特征输入所述第二全连接层，所述第二全连接层将所述压缩后的整体特征映射至所述输出分类层，获取所述液体成分检测结果。

18、另一方面还提供了一种塑料瓶液体成分检测装置，包括wifi信号收发设备和智能终端；

19、所述wifi信号收发设备，用于在所述wifi信号收发设备间放置装有液体的待检测塑料瓶发送数据，接收穿透所述装有液体的待检测塑料瓶的数据；

20、所述智能终端，用于根据接收的数据，获取信道状态信息，对所述信道状态信息进行提取，获取幅值向量和相似性向量，将所述幅值向量和所述相似性向量进行拼接，获取输入向量，将所述输入向量输入液体成分分类预测模型，获取液体成分检测结果，其中所述液体成分分类预测模型基于神经网络构建，并基于训练集训练获得，所述训练集包括不同液体成分的信道状态信息。

21、本发明的有益效果为：本发明提供了一种用于快速检测塑料瓶液体成分方法及装置，首先对装有液体的待检测塑料瓶发送数据，接收穿透装有液体的待检测塑料瓶的数据；其次根据接收的数据，获取信道状态信息；再次对信道状态信息进行提取，获取幅值向量和相似性向量，将幅值向量和相似性向量进行拼接，获取输入向量；最后将输入向量输入液体成分分类预测模型，获取液体成分检测结果，其中液体成分分类预测模型基于神经网络构建。本发明能够通信时双方在信道通信中利用信道状态信息进行液体成分的分类识别；可以用于检测苹果汁、雪碧、可乐、水、酒精、汽油等成分，通过预训练的神经网络模型智能算法获得准确预测结果，达到快速、无接触、低成本的检测目的。

技术特征：

1.一种塑料瓶液体成分检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的塑料瓶液体成分检测方法，其特征在于，对装有液体的待检测塑料瓶发送数据，接收穿透所述装有液体的待检测塑料瓶的数据包括：

3.根据权利要求2所述的塑料瓶液体成分检测方法，其特征在于，根据接收的数据，获取信道状态信息包括：

4.根据权利要求1所述的塑料瓶液体成分检测方法，其特征在于，对所述信道状态信息进行提取，获取幅值向量和相似性向量包括：

5.根据权利要求1所述的塑料瓶液体成分检测方法，其特征在于，所述液体成分分类预测模型包括：lstm长短期记忆网络、第一全连接层、展平层、第二全连接层、输出分类层；

6.根据权利要求1-5任一项所述的塑料瓶液体成分检测方法的检测装置，其特征在于，包括wifi信号收发设备和智能终端；

技术总结
本发明涉及一种塑料瓶液体成分检测方法及装置，方法包括：对装有液体的待检测塑料瓶发送数据，接收穿透所述装有液体的待检测塑料瓶的数据；根据接收的数据，获取信道状态信息；对所述信道状态信息进行提取，获取幅值向量和相似性向量，将所述幅值向量和所述相似性向量进行拼接，获取输入向量；将所述输入向量输入液体成分分类预测模型，获取液体成分检测结果，其中所述液体成分分类预测模型基于神经网络构建，并基于训练集训练获得，所述训练集包括不同液体成分的信道状态信息。本发明能够达到快速、无接触、低成本的检测目的。

技术研发人员：史国滨,毕洪梅
受保护的技术使用者：广东石油化工学院
技术研发日：
技术公布日：2025/4/10