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上海騰拔國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定藍(lan)莓的(de)硬度
東北林業(yè)(ye)大學研究(jiu)人員在(zai)國內(nèi)期刊《光譜(pu)學與光譜分(fen)析》發(fā)表(biao)了題為"基(ji)于可見-近(jin)紅外光譜(pu)和深度森(sen)林的藍(lan)莓成熟度(du)判別"的研究論(lun)文。在該論文中,研(yan)究人員使(shi)用上(shang)海騰拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定(ding)了藍莓(mei)的硬度。
摘 要 為快(kuai)速準確(que)對藍莓果實(shi)成熟程度進行(xing)分類,采用(yong)近紅外(wai)光譜檢測(ce)技術(shù)和(he)深度森(sen)林算法,建立(li)了藍莓成熟(shu)度的判(pan)別模型。采用LabSpec?。担埃埃肮?guang)譜儀采集(ji)了三種(zhong)不同成(cheng)熟程度的藍莓(mei)標準樣品,共獲(huo)取了(le)150組光譜樣本(ben)。為確定最(zui)佳輸入模型特(te)征數(shù)目,對(dui)原始光譜數(shù)(shu)據(jù)進行(xing)SavitzkyGolay卷積平滑處(chu)理,采用主成分(fen)分析將(jiang)平滑處理后的(de)數(shù)據(jù)降至4個主(zhu)成分,并采用(yong)多項式(shi)特征衍生方(fang)法對每個(ge)主成分進行(xing)2、3、4、5階的特征衍生(sheng),最終在深(shen)度森林(lin)中確定最(zui)佳的特征衍生(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(jiang)其與隨(sui)機森林、jiduan梯度提(ti)升樹算法(xgboost)及(ji)stacking融合(he)模型(xing)進行了對(dui)比,對(dui)各模(mo)型確定了最(zui)佳超參數(shù)組(zu)合,深(shen)度森林和stacking融合(he)模型采用了手(shou)動調(diào)參,隨機(ji)森林和xgboost采(cai)用了貝葉斯優(yōu)(you)化算法進行(xing)了超(chao)參數(shù)(shu)尋優(yōu)。模型評(ping)估指標采用準(zhun)確率、混淆矩(ju)陣、受試者工作(zuo)特征曲線(xian)(ROC)、AUC度量(liang)及抗(kang)噪能力。研究結(jié)(jie)果表明(ming),在測(ce)試集上,深度(du)森林和stacking融合模(mo)型的準確(que)率均為95.56%,隨(sui)機森林(lin)和xgboost的準確(que)率為93.33%;深度森林(lin)的AUC值(zhi)為1,隨機森(sen)林、stacking融合(he)模型、xgboost的AUC值分別(bie)為0.99、0.98、0.96,深度森林和(he)stacking融合模型(xing)的抗(kang)噪能力優(yōu)于(yu)隨機(ji)森林和(he)xgboost。該研究(jiu)的深(shen)度森林模(mo)型整(zheng)體上(shang)判別(bie)效果優(yōu)于(yu)其他三種模(mo)型,為藍莓成熟(shu)程度判別(bie)提供(gong)了技術(shù)支持(chi)。
1、硬度測定(ding)
將藍莓樣品放(fang)置于(yu)質(zhì)構(gòu)儀測試平(ping)板上(shang),使用圓柱形(xing)探頭對單(dan)個漿果進行全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(TPA)測(ce)試。測前、測(ce)試和測后(hou)上行速度均為(wei)1mm/s,果肉變形(xing)30%,兩次壓(ya)縮停(ting)頓時間(jian)均為5s,以雙峰曲(qu)線中(zhong)首峰的最大(da)值表示硬度(du)。
參考文獻:王宏(hong)恩等(deng):基于可見-近(jin)紅外光譜和深(shen)度森林的藍莓(mei)成熟(shu)度判別(bie). 光譜學(xue)與光譜分析(xi), 2024年.