食品安全冰箱

关键词：安全冰箱、食品安全、视觉识别

1、所提出问题描述

在生活中我们会因为没时间去买菜,一次性买一周的量，把食物储存在冰箱内或者一次烧太多道菜这样的原因而容易遇到或吃到过期食品。日积月累,待到有空清理冰箱时,竟然发现一堆"过期食品"。这样的情况,在很多家庭都会出现。本是用来延长食品保质期的冰箱,怎么就成了"过期食品"的储存柜呢?对于这个问题，基于普通冰箱的功能上，本产品创意设计了一个能分类过期和未过期的冰箱,它有一个可伸缩的机械臂、一个显示屏、一个扫描器。

2、背景综述和分析

2.1选题的目的、意义

本创意设计的食品安全冰箱旨在为人们排除了吃到过期食品的风险，保障人们的身体健康，让人们尽可能少生病。除此之外，食品安全冰箱还可以帮助节约资源，比如冰箱里的食品快过期了，在显示屏的最上面就会显示该食品的名称，提醒主人食品快过期了，再不吃就浪费了。综上，这个设计不仅能帮助解决人们误食过期食品的问题，让人们不吃坏肚子，保障人体健康，还能够起到不浪费粮食，节省资源的目的。

2.2国内外相关领域的现状分析

在忙碌的生活中,并非所有人对食品的存储都有着良好的习惯。这不仅会造成食物的浪费,还会导致人们（尤其是安全意识较低群体）误食过期食品,而引发安全问题。刘琪琪等人围绕如何有效解决冰箱的食品存储问题为核心，讲述了利用基于YOLO2模型的K210芯片,通过训练冰箱食物模型,实现冰箱食物的智能管理。

为了满足人们对冰箱内食品新鲜度、营养以及安全食品的需求,通过智能电子鼻来检测冰箱冷藏室（4℃）内存储的食品新鲜程度。用于食品检测的电子鼻系统主要由气体传感器阵列和食品新鲜度识别算法组成,可以记录食物不同新鲜度的气味特征。传感器阵列由金属氧化物半导体传感器构成,可以实时记录冰箱中食品的气味变化。同时采用模式识别算法对食品新鲜程度作出新鲜、次新鲜和腐败的区分。针对冰箱中存储的肉类、蔬菜和水果,进行了多种食品实验测试。实验结果表明,开发的电子鼻系统对冰箱内的食品新鲜度变化具有良好的灵敏度。因此,采用电子鼻获取食品的气味变化是一种无损、低成本的检测手段,该技术可以做到实时检测冰箱中食品的新鲜度。

3、设计模型/解决方案（400-1000字）

在忙碌的生活中,并非所有人对食品的存储都有着良好的习惯。为了解决不吃到过期食品这个问题，创意设计了一个食品安全冰箱。在原有冰箱的基础上，它有一个显示屏，一个扫描器，一个机械臂和一块隔离板。把食品放入冰箱的待检查食品区，关上冰箱门后，如果重量传感器感应到有食品增加，扫描器先把食品全都扫描一遍后，这些数据会显示在显示屏上（过期食品不显示）如：什么东西几月几日过期。如有过期食品，机械臂会把它抓起来，靠近门那里，智能门利用了 YOLO2模型的K210芯片 感应到后会自动打开门，机械臂伸出去，把过期食品扔进垃圾桶；如没有过期的食品，机械臂就会把它们一个一个放到未过期食品区里。勘智K210这款芯片由著名的矿机公司嘉楠科技基于RISC-V架构进行研发设计，可根据业务场景需求扩展基础指令，具备较强的可编程能力。同时，勘智K210具备机器听觉与机器视觉两种能力，可以灵活适配人脸识别、目标检测、语音唤醒及识别等场景，是国内ASIC领域为数不多保持一定通用性的芯片。作为嘉楠科技自主研发的边缘侧AI芯片,勘智K210兼具高能耗比和灵活性。

4、参考文献

[1]刘琪琪.基于YOLO2模型的冰箱食品管理系统的研究与设计[J]科技风，2020（30）

[2]王敏.基于智能电子鼻的冰箱冷藏食品新鲜度原位检测技术[J]传感技术学报，2019（32）