東北林業(yè)大學(xué)(xue)研究人員在國(guó)(guo)內(nèi)期刊《光譜學(xué)(xue)與光(guang)譜分析》發(fā)表了(le)題為"基于(yu)可見－近紅外(wai)光譜和深(shen)度森林的藍(lán)(lan)莓成(cheng)熟度判別(bie)"的研(yan)究論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員使用(yong)上海(hai)騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定了(le)藍(lán)莓的硬度(du)。

摘　要　為快速準(zhǔn)(zhun)確對(duì)藍(lán)莓(mei)果實(shí)成熟(shu)程度進(jìn)行(xing)分類，采用近(jin)紅外(wai)光譜檢測(cè)(ce)技術(shù)和深(shen)度森林算(suan)法，建立了藍(lán)(lan)莓成熟度(du)的判別(bie)模型。采用ＬａｂＳｐｅｃ　５０００光譜(pu)儀采集了(le)三種(zhong)不同成熟(shu)程度(du)的藍(lán)莓標(biāo)(biao)準(zhǔn)樣品，共獲取(qu)了１５０組光(guang)譜樣本。為確定(ding)最佳輸(shu)入模(mo)型特征數(shù)目(mu)，對(duì)原(yuan)始光譜數(shù)(shu)據(jù)進(jìn)行ＳａｖｉｔｚｋｙＧｏｌａｙ卷積(ji)平滑(hua)處理(li)，采用主成(cheng)分分析將平(ping)滑處理后(hou)的數(shù)據(jù)(ju)降至４個(gè)(ge)主成分，并采(cai)用多項(xiàng)式特(te)征衍生方(fang)法對(duì)每個(gè)(ge)主成分進(jìn)(jin)行２、３、４、５階的(de)特征(zheng)衍生，最終(zhong)在深(shen)度森林中確定(ding)最佳的特(te)征衍生(sheng)階數(shù)為４。為(wei)檢驗(yàn)深度森林(lin)的成熟度判(pan)別效果，將(jiang)其與隨機(jī)森(sen)林、jiduan梯度提升樹(shu)算法(fa)（ｘｇｂｏｏｓｔ）及ｓｔａｃｋｉｎｇ融合(he)模型(xing)進(jìn)行了對(duì)(dui)比，對(duì)各模(mo)型確(que)定了最佳超(chao)參數(shù)組(zu)合，深度森(sen)林和ｓｔａｃｋｉｎｇ融(rong)合模型采(cai)用了(le)手動(dòng)調(diào)參(can)，隨機(jī)(ji)森林和ｘｇｂｏｏｓｔ采用了(le)貝葉斯優(yōu)化算(suan)法進(jìn)行(xing)了超參數(shù)尋優(yōu)(you)。模型(xing)評(píng)估(gu)指標(biāo)(biao)采用準(zhǔn)確率(lv)、混淆矩陣、受(shou)試者工作特(te)征曲線（ＲＯＣ）、ＡＵＣ度量(liang)及抗噪能(neng)力。研究結(jié)果表(biao)明，在測(cè)試集上(shang)，深度森林和ｓｔａｃｋｉｎｇ融(rong)合模型的準(zhǔn)確(que)率均為９５．５６％，隨(sui)機(jī)森林和ｘｇｂｏｏｓｔ的準(zhǔn)(zhun)確率為９３．３３％；深度(du)森林的(de)ＡＵＣ值為１，隨機(jī)森林(lin)、ｓｔａｃｋｉｎｇ融合(he)模型、ｘｇｂｏｏｓｔ的ＡＵＣ值分(fen)別為(wei)０．９９、０．９８、０．９６，深度森林和ｓｔａｃｋｉｎｇ融(rong)合模型(xing)的抗噪(zao)能力優(yōu)(you)于隨(sui)機(jī)森(sen)林和ｘｇｂｏｏｓｔ。該(gai)研究的深(shen)度森林模型(xing)整體上判別(bie)效果(guo)優(yōu)于其(qi)他三種模型，為(wei)藍(lán)莓成(cheng)熟程度判(pan)別提供(gong)了技術(shù)支持。

1、硬度(du)測(cè)定

將藍(lán)莓樣品(pin)放置于質(zhì)構(gòu)儀(yi)測(cè)試(shi)平板上，使用(yong)圓柱形探頭(tou)對(duì)單(dan)個(gè)漿果(guo)進(jìn)行全(quan)質(zhì)構(gòu)分析（ＴＰＡ）測(cè)(ce)試。測(cè)(ce)前、測(cè)試和測(cè)(ce)后上行速(su)度均為１ｍｍ/s，果肉(rou)變形３０％，兩次壓(ya)縮停(ting)頓時(shí)間均為５ｓ，以(yi)雙峰曲線中(zhong)首峰的最大(da)值表示硬度。

參考(kao)文獻(xiàn)：王宏恩(en)等：基于(yu)可見－近紅(hong)外光(guang)譜和深度森林(lin)的藍(lán)莓成熟(shu)度判(pan)別. 光譜學(xué)與光(guang)譜分析, 2024年.