東北林業(yè)大(da)學(xué)研究人(ren)員在國(guó)內(nèi)期(qi)刊《光譜學(xué)與(yu)光譜分(fen)析》發(fā)表了題為(wei)"基于可見(jian)－近紅外光譜和(he)深度森林的(de)藍(lán)莓成熟度判(pan)別"的研究(jiu)論文。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)使用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)(ce)定了藍(lán)莓(mei)的硬度。

摘　要　為快速準(zhǔn)確對(duì)(dui)藍(lán)莓果實(shí)成(cheng)熟程(cheng)度進(jìn)行(xing)分類，采(cai)用近紅(hong)外光譜(pu)檢測(cè)技(ji)術(shù)和(he)深度森(sen)林算法，建(jian)立了(le)藍(lán)莓成熟度的(de)判別模型(xing)。采用ＬａｂＳｐｅｃ?。担埃埃肮庾V(pu)儀采(cai)集了三種不同(tong)成熟程度的藍(lán)(lan)莓標(biāo)準(zhǔn)(zhun)樣品，共獲(huo)取了(le)１５０組光譜樣本。為(wei)確定最佳(jia)輸入模型特(te)征數(shù)目，對(duì)原始(shi)光譜(pu)數(shù)據(jù)進(jìn)行(xing)ＳａｖｉｔｚｋｙＧｏｌａｙ卷積平(ping)滑處(chu)理，采用(yong)主成分分(fen)析將(jiang)平滑處理后的(de)數(shù)據(jù)降至４個(gè)主(zhu)成分，并采(cai)用多(duo)項(xiàng)式特征衍生(sheng)方法對(duì)每個(gè)主(zhu)成分(fen)進(jìn)行２、３、４、５階的特(te)征衍生，最終(zhong)在深度(du)森林中確定(ding)最佳(jia)的特(te)征衍生階(jie)數(shù)為４。為檢驗(yàn)深(shen)度森林的(de)成熟度判(pan)別效果，將其與(yu)隨機(jī)森(sen)林、jiduan梯(ti)度提升樹算法(fa)（ｘｇｂｏｏｓｔ）及ｓｔａｃｋｉｎｇ融(rong)合模型進(jìn)行了(le)對(duì)比，對(duì)各模型(xing)確定了最佳超(chao)參數(shù)組合，深(shen)度森林和ｓｔａｃｋｉｎｇ融合(he)模型(xing)采用了手動(dòng)調(diào)(diao)參，隨機(jī)森林和(he)ｘｇｂｏｏｓｔ采用了貝(bei)葉斯優(yōu)(you)化算法進(jìn)(jin)行了超(chao)參數(shù)尋優(yōu)。模型(xing)評(píng)估指標(biāo)(biao)采用準(zhǔn)確率、混(hun)淆矩陣(zhen)、受試(shi)者工作特征(zheng)曲線（ＲＯＣ）、ＡＵＣ度量及(ji)抗噪能力(li)。研究結(jié)果(guo)表明(ming)，在測(cè)試(shi)集上(shang)，深度森(sen)林和(he)ｓｔａｃｋｉｎｇ融合模型的(de)準(zhǔn)確率均(jun)為９５．５６％，隨機(jī)森林(lin)和ｘｇｂｏｏｓｔ的準(zhǔn)確率(lv)為９３．３３％；深度(du)森林的ＡＵＣ值為(wei)１，隨機(jī)森(sen)林、ｓｔａｃｋｉｎｇ融合(he)模型、ｘｇｂｏｏｓｔ的(de)ＡＵＣ值分別為(wei)０．９９、０．９８、０．９６，深度森林和(he)ｓｔａｃｋｉｎｇ融合模型(xing)的抗噪(zao)能力優(yōu)(you)于隨機(jī)(ji)森林和(he)ｘｇｂｏｏｓｔ。該研究的(de)深度(du)森林模(mo)型整體上判別(bie)效果優(yōu)于其(qi)他三種(zhong)模型，為(wei)藍(lán)莓成熟程(cheng)度判別(bie)提供(gong)了技(ji)術(shù)支持。

1、硬度(du)測(cè)定(ding)

將藍(lán)莓樣(yang)品放置于質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)試平板(ban)上，使(shi)用圓柱形(xing)探頭對(duì)單個(gè)(ge)漿果進(jìn)行全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析（ＴＰＡ）測(cè)試(shi)。測(cè)前(qian)、測(cè)試和測(cè)后(hou)上行速度(du)均為１ｍｍ/s，果肉變形(xing)３０％，兩次壓縮停頓(dun)時(shí)間均(jun)為５ｓ，以(yi)雙峰曲線(xian)中首(shou)峰的(de)最大值表示硬(ying)度。

參考(kao)文獻(xiàn)(xian)：王宏(hong)恩等：基于可(ke)見－近紅(hong)外光譜和深度(du)森林的(de)藍(lán)莓成熟度(du)判別. 光譜學(xué)與光(guang)譜分析(xi), 2024年.