技術文(wen)章
Technical articles東北林業(yè)大(da)學研(yan)究人(ren)員在國內(nèi)期(qi)刊《光譜學(xue)與光譜分析》發(fā)(fa)表了題為"基(ji)于可見(jian)-近紅外光譜和(he)深度森(sen)林的藍莓(mei)成熟度判別"的(de)研究論(lun)文。在該論文中,研(yan)究人員(yuan)使用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構儀測(ce)定了藍莓的硬(ying)度。
摘 要(yao) 為快速準(zhun)確對藍(lan)莓果實成熟程(cheng)度進(jin)行分(fen)類,采(cai)用近紅(hong)外光譜檢(jian)測技術和(he)深度森林算(suan)法,建立了藍(lan)莓成(cheng)熟度的(de)判別(bie)模型。采用LabSpec?。担埃埃肮庾V(pu)儀采集了三(san)種不同(tong)成熟程度的藍(lan)莓標準樣品(pin),共獲取了150組(zu)光譜樣本。為確(que)定最(zui)佳輸入模型特(te)征數(shù)目,對原始(shi)光譜(pu)數(shù)據(jù)進行SavitzkyGolay卷(juan)積平(ping)滑處理,采用主(zhu)成分分析將(jiang)平滑處(chu)理后的數(shù)(shu)據(jù)降至4個主成(cheng)分,并采用多項(xiang)式特征衍生(sheng)方法對每個主(zhu)成分進行2、3、4、5階(jie)的特征衍生,最(zui)終在深度森(sen)林中確定最(zui)佳的特(te)征衍生(sheng)階數(shù)為4。為檢驗(yan)深度森林的(de)成熟度判別效(xiao)果,將其與隨(sui)機森林、jiduan梯(ti)度提升(sheng)樹算法(xgboost)及(ji)stacking融合模型(xing)進行了對比(bi),對各模型(xing)確定了(le)最佳(jia)超參數(shù)(shu)組合,深(shen)度森林(lin)和stacking融合(he)模型采用(yong)了手動調(diào)參(can),隨機森林和xgboost采(cai)用了貝葉斯優(yōu)(you)化算法(fa)進行了超參(can)數(shù)尋優(yōu)。模型(xing)評估指標采(cai)用準確(que)率、混淆矩陣、受(shou)試者工作特(te)征曲(qu)線(ROC)、AUC度量及(ji)抗噪(zao)能力(li)。研究(jiu)結果(guo)表明,在測試集(ji)上,深度(du)森林和stacking融合模(mo)型的(de)準確(que)率均為(wei)95.56%,隨機森林和(he)xgboost的準確率為(wei)93.33%;深度森林的AUC值(zhi)為1,隨機森(sen)林、stacking融(rong)合模型、xgboost的(de)AUC值分別為(wei)0.99、0.98、0.96,深度(du)森林和stacking融(rong)合模型(xing)的抗(kang)噪能力(li)優(yōu)于隨機(ji)森林和xgboost。該研(yan)究的(de)深度(du)森林模(mo)型整(zheng)體上判別效果(guo)優(yōu)于其他三種(zhong)模型(xing),為藍莓(mei)成熟程度(du)判別提供了技(ji)術支持。
1、硬度測定
將藍(lan)莓樣品放置于(yu)質(zhì)構儀測(ce)試平板(ban)上,使用圓柱形(xing)探頭(tou)對單個漿果(guo)進行全質(zhì)構分(fen)析(TPA)測試。測(ce)前、測試和(he)測后上(shang)行速度均(jun)為1mm/s,果肉變(bian)形30%,兩次(ci)壓縮(suo)停頓時間(jian)均為(wei)5s,以雙峰(feng)曲線中首(shou)峰的最(zui)大值表示硬度(du)。
參考文(wen)獻:王宏恩等(deng):基于(yu)可見(jian)-近紅外光譜(pu)和深度森林(lin)的藍莓成熟(shu)度判別. 光譜(pu)學與(yu)光譜分(fen)析, 2024年.