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上海騰拔國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定藍(lán)莓的(de)硬度

更新時(shí)(shi)間:2025-10-19點(diǎn)擊次數(shù):908

東北(bei)林業(yè)大學(xué)(xue)研究人員(yuan)在國(guó)(guo)內(nèi)期(qi)刊《光譜(pu)學(xué)與光譜分析(xi)》發(fā)表了(le)題為"基(ji)于可(ke)見(jiàn)-近(jin)紅外光(guang)譜和深度(du)森林的(de)藍(lán)莓成(cheng)熟度判(pan)別"的研究論(lun)文。在該論文中,研(yan)究人員使用(yong)上海騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定(ding)了藍(lán)(lan)莓的(de)硬度。

摘 要 為快速準(zhǔn)確(que)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)(shi)成熟程度進(jìn)行(xing)分類(lèi),采(cai)用近紅外光(guang)譜檢測(cè)技術(shù)和(he)深度森林算法(fa),建立了藍(lán)莓(mei)成熟度的(de)判別模型(xing)。采用LabSpec?。担埃埃肮庾V(pu)儀采集了三種(zhong)不同成(cheng)熟程度的藍(lán)莓(mei)標(biāo)準(zhǔn)樣品(pin),共獲取了150組(zu)光譜樣本。為確(que)定最佳(jia)輸入模(mo)型特征數(shù)目(mu),對(duì)原始光譜數(shù)(shu)據(jù)進(jìn)行SavitzkyGolay卷積平(ping)滑處理,采用主(zhu)成分分(fen)析將平(ping)滑處理后(hou)的數(shù)據(jù)降至4個(gè)(ge)主成分,并(bing)采用多項(xiàng)(xiang)式特征衍(yan)生方法(fa)對(duì)每(mei)個(gè)主成分(fen)進(jìn)行2、3、4、5階的(de)特征衍生,最(zui)終在深(shen)度森林(lin)中確(que)定最佳(jia)的特征衍生階(jie)數(shù)為4。為檢(jian)驗(yàn)深度森林(lin)的成熟度(du)判別(bie)效果,將其與(yu)隨機(jī)森林、jiduan梯(ti)度提升樹(shù)算法(fa)(xgboost)及stacking融合模型進(jìn)(jin)行了對(duì)比(bi),對(duì)各模型確定(ding)了最(zui)佳超參數(shù)組合(he),深度森林(lin)和stacking融合模型采(cai)用了手動(dòng)調(diào)參(can),隨機(jī)森林和(he)xgboost采用(yong)了貝(bei)葉斯(si)優(yōu)化算法進(jìn)行(xing)了超(chao)參數(shù)(shu)尋優(yōu)。模型(xing)評(píng)估指標(biāo)采用(yong)準(zhǔn)確率(lv)、混淆矩陣(zhen)、受試者工作特(te)征曲線(ROC)、AUC度量及(ji)抗噪能(neng)力。研(yan)究結(jié)果表明(ming),在測(cè)試集上(shang),深度森林和(he)stacking融合模型(xing)的準(zhǔn)確(que)率均為95.56%,隨機(jī)(ji)森林和xgboost的準(zhǔn)(zhun)確率為93.33%;深度森(sen)林的(de)AUC值為1,隨機(jī)森林(lin)、stacking融合模型、xgboost的(de)AUC值分別(bie)為0.99、0.98、0.96,深度森林和(he)stacking融合模型的(de)抗噪能(neng)力優(yōu)(you)于隨(sui)機(jī)森林和xgboost。該研(yan)究的深度(du)森林模型(xing)整體上判別(bie)效果優(yōu)于其(qi)他三種模型,為(wei)藍(lán)莓成熟(shu)程度判(pan)別提供(gong)了技(ji)術(shù)支持。


1、硬度測(cè)定(ding)

將藍(lán)莓樣(yang)品放置(zhi)于質(zhì)構(gòu)儀(yi)測(cè)試平板(ban)上,使用(yong)圓柱(zhu)形探頭對(duì)(dui)單個(gè)漿果(guo)進(jìn)行(xing)全質(zhì)構(gòu)分析(xi)(TPA)測(cè)試。測(cè)(ce)前、測(cè)(ce)試和測(cè)后上(shang)行速度均(jun)為1mm/s,果肉變形30%,兩(liang)次壓縮停頓(dun)時(shí)間均(jun)為5s,以雙(shuang)峰曲(qu)線中首峰(feng)的最大(da)值表示硬度。


參考文獻(xiàn):王宏(hong)恩等:基于可(ke)見(jiàn)-近紅(hong)外光譜和(he)深度森林的藍(lán)(lan)莓成熟度判別(bie). 光譜學(xué)與(yu)光譜分析(xi), 2024年.



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