基于高光谱成像技术的番茄内部品质检测研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hbchens
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着全球经济的快速发展和人民生活水平的普遍提高,番茄的内部品质、耐贮运品质以及优良的风味品质越发为消费者所重视。传统的水果品质检测方法耗费时间比较长且具有破坏性,从而难以应用于果品的批量化检测。光谱技术作为一种无损检测方法被广泛应用于果品检测,高光谱成像技术可同时探测目标的二维空间集合与一维光谱信息,结合图像和光谱特点,能够获取番茄整体的空间光谱信息,在番茄内部品质无损检测上具有明显的优势,而可见/近红外光谱技术具有快速、方便且检测成本低的优点。本文以番茄和樱桃番茄为研究对象,利用高光谱成像技术和可见/近红外光谱分析技术,采用连续投影算法(SPA)、区间随机蛙跳算法(i RF)、改进型区间随机蛙跳算法(mi RF)、无信息变量消除法(UVE)、主成分分析法(PCA)和连续投影算法结合主成分分析法(SPA-PCA)提取特征波长,基于所提取的特征波长建立偏最小二乘回归(PLSR)模型和极限学习机(ELM)模型,检测番茄的可溶性固形物含量(SSC)、硬度、综合品质等指标,并比较不同特征波长选择方法对模型检测精度的影响。本文主要研究内容与结论如下:(1)基于高光谱成像技术的番茄可溶性固形物含量和硬度无损检测研究中,研究特征波段选取方法对检测精度的影响,建立了PLSR检测模型,对比分析SPA-PLSR、mi RF-PLSR、i RF-PLSR、UVE-PLSR四种模型的检测结果,其中mi RF算法在原始i RF算法的基础上对初始变量子集进行了有效构造。研究表明,mi RF算法相对于原始i RF算法,有效降低了模型复杂度,提高了番茄品质检测模型的时效性和检测精度,四种模型中基于mi RF算法建立的PLSR模型对番茄SSC和硬度的检测效果均为最优,其测试集相关系数(Rp)分别为0.8725和0.9036,测试集均方根误差(RMSEP)分别为0.2973°Brix和0.006 kg·mm-2。(2)基于高光谱成像技术的樱桃番茄可溶性固形物含量无损检测研究中,研究基于不同特征波段选取方法建立的PLSR模型性能。对比分析PCA-PLSR、SPA-PCA-PLSR和mi RF-PLSR三种模型的检测结果,其中SPA-PCA算法是将SPA和PCA串联使用,以提高特征波段的有效性。研究表明,将SPA算法与PCA串联使用提取的主成分所建模型的预测精度得到了明显的优化,三种模型中SPA-PCA-PLSR模型的检测效果最好,其Rp为0.9039,RMSEP为0.5582°Brix。(3)研究融合感官评价的樱桃番茄综合品质无损检测,利用可见/近红外光谱技术,融合理化成分和感官评价指标建立樱桃番茄的综合品质判别指标,分别基于PLSR和ELM建立樱桃番茄综合品质的检测模型,对比分析不同建模方法对检测结果的影响。研究表明,SPA-PCA-PLSR模型的检测结果最优,其测试集的Rp为0.7715,RMSEP为0.0683,这表明融合感官评价对樱桃番茄综合品质进行无损检测是可行的,且在本研究中PLSR模型的性能优于ELM模型。
其他文献
随着经济全球化深入发展,跨国并购逐渐成为企业提升核心竞争力的重要途径。在我国政府积极推进“走出去”战略的背景下,我国企业跨国并购的数量和规模快速增长。然而部分企业
我国是乳制品和肉类的消费大国,其中涉及的食品微生物安全问题不容忽视。小肠结肠炎耶尔森氏菌(Yersinia enterocolitica)和大肠埃希氏菌O157:H7(Escherichia coli O157:H7)
2019年乌鲁木齐市的中考已并入新疆维吾尔自治区中考,而根据自治区历年中考作文题《感恩,助我远航》(2019年)、《最温暖的陪伴》(2018年)、《属于我的小幸福》(2017年)、《我不怕,因为》(2016年)和《阅读,让我长大》(2018年)更容易写成记叙文,现在的新疆中考语文作文的趋势就是写记叙文文体,而且这种趋势越来越显著。在升学压力之下,记叙文写作变得越来越重要。一直以来,写作教学是我校语
现在社会经济飞速发展,消费文化、科技水平和消费者的生活质量的不断上升的情况下,消费者们随着自身消费文化的不断提高,不同的消费群体产生了一些对鞋产品包装的不同需求。
[目 的]了解昆明市老年人对基本公共卫生服务(Essential Public Health Services,以下简称EPHS)的利用现状、知晓及满意情况,探讨老年人利用EPHS的影响因素,提出对策建议,为
伴随着经济发展的全球化趋势,创新在中国当前推行“大众创业,万众创新”的背景下显得格外重要,可以看到一波又一波的企业如雨后春笋般不断涌现,引领着一轮又一轮的创业风潮。
交通环境是多个交通参与者相互影响、动态变化的复杂系统,高速公路上车辆的速度较快,车辆之间的冲突频繁且交通事故的伤害性较大,相邻车道上前方车辆的危险换道或超车动作会
土壤的盐碱化即包括土壤的盐化又包括土壤的碱化,盐化以上壤盐度升高为特征,碱化以土壤pH升高为特征。因此以往多数仅以NaCl模拟盐碱地特点而进行的研究较为片面。为揭示盐碱地
目的:咳嗽作为一个临床常见疾病,其病名源流、病因病机、证素、治则治法、古今方药等皆有不少学者进行了大量且系统的研究和梳理,研究对象涉及各个朝代、地区和医家,多以特定
实时在线监测对保障高速公路隧道运营安全和事件管理至关重要。隧道内各种随机性和不可预测性的事件事故一旦发生,轻则造成交通拥堵,重则造成二次事故,对人民的生命财产安全造成严重威胁。针对高速公路隧道环境复杂、车辆运动目标识别困难、实时在线监测难度大的问题,开展了基于图像识别的高速公路隧道停车事件智能监测系统研究。为实现隧道内复杂环境下停车目标的在线监测,通过研究复杂环境下的背景建模与更新方法、基于车辆特