東北林(lin)業(yè)大(da)學(xué)研究(jiu)人員(yuan)在國(guó)內(nèi)(nei)期刊《光譜學(xué)(xue)與光譜分(fen)析》發(fā)表了題(ti)為"基于可(ke)見－近紅外(wai)光譜和(he)深度森林的(de)藍(lán)莓成熟度判(pan)別"的研(yan)究論文。在該論文中，研(yan)究人員使用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定了藍(lán)(lan)莓的硬(ying)度。

摘　要　為快速準(zhǔn)(zhun)確對(duì)藍(lán)(lan)莓果實(shí)成熟程(cheng)度進(jìn)行分類，采(cai)用近(jin)紅外光譜(pu)檢測(cè)(ce)技術(shù)和深度(du)森林(lin)算法，建立了(le)藍(lán)莓(mei)成熟度的(de)判別模型。采(cai)用ＬａｂＳｐｅｃ　５０００光(guang)譜儀(yi)采集了三種(zhong)不同成熟程度(du)的藍(lán)莓標(biāo)準(zhǔn)(zhun)樣品，共獲取了(le)１５０組光譜樣(yang)本。為(wei)確定最佳輸(shu)入模型特(te)征數(shù)目(mu)，對(duì)原始光(guang)譜數(shù)據(jù)(ju)進(jìn)行ＳａｖｉｔｚｋｙＧｏｌａｙ卷積平滑(hua)處理(li)，采用主成分分(fen)析將(jiang)平滑(hua)處理后(hou)的數(shù)據(jù)(ju)降至４個(gè)主成(cheng)分，并采用多項(xiàng)(xiang)式特征衍(yan)生方法對(duì)(dui)每個(gè)(ge)主成分進(jìn)行(xing)２、３、４、５階的(de)特征衍(yan)生，最終在(zai)深度森林(lin)中確定最(zui)佳的特征衍生(sheng)階數(shù)為(wei)４。為檢驗(yàn)(yan)深度森林的(de)成熟度判(pan)別效果，將(jiang)其與隨機(jī)森(sen)林、jiduan梯度提升(sheng)樹算法（ｘｇｂｏｏｓｔ）及ｓｔａｃｋｉｎｇ融合(he)模型進(jìn)行(xing)了對(duì)比，對(duì)各模(mo)型確定了最(zui)佳超參數(shù)(shu)組合，深度森(sen)林和ｓｔａｃｋｉｎｇ融(rong)合模型采用了(le)手動(dòng)調(diào)(diao)參，隨機(jī)森(sen)林和ｘｇｂｏｏｓｔ采(cai)用了貝(bei)葉斯優(yōu)化算(suan)法進(jìn)行了超參(can)數(shù)尋優(yōu)。模(mo)型評(píng)估指標(biāo)(biao)采用準(zhǔn)確率、混(hun)淆矩陣、受試(shi)者工作特征(zheng)曲線（ＲＯＣ）、ＡＵＣ度(du)量及抗噪能(neng)力。研(yan)究結(jié)果表(biao)明，在(zai)測(cè)試集上，深度(du)森林和(he)ｓｔａｃｋｉｎｇ融合模型的(de)準(zhǔn)確率均(jun)為９５．５６％，隨機(jī)森林和(he)ｘｇｂｏｏｓｔ的準(zhǔn)(zhun)確率為９３．３３％；深(shen)度森林(lin)的ＡＵＣ值為(wei)１，隨機(jī)森(sen)林、ｓｔａｃｋｉｎｇ融合模(mo)型、ｘｇｂｏｏｓｔ的ＡＵＣ值(zhi)分別(bie)為０．９９、０．９８、０．９６，深度森林和(he)ｓｔａｃｋｉｎｇ融合模型的抗(kang)噪能(neng)力優(yōu)于隨機(jī)(ji)森林和(he)ｘｇｂｏｏｓｔ。該研究(jiu)的深度(du)森林模型(xing)整體上判別效(xiao)果優(yōu)于其他三(san)種模型，為(wei)藍(lán)莓(mei)成熟(shu)程度判別(bie)提供了(le)技術(shù)(shu)支持(chi)。

1、硬度測(cè)定(ding)

將藍(lán)(lan)莓樣(yang)品放置于質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)試(shi)平板上，使(shi)用圓柱形探(tan)頭對(duì)單個(gè)漿果(guo)進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（ＴＰＡ）測(cè)試。測(cè)(ce)前、測(cè)試和測(cè)后(hou)上行速度均(jun)為１ｍｍ/s，果肉(rou)變形３０％，兩(liang)次壓縮停頓時(shí)(shi)間均(jun)為５ｓ，以(yi)雙峰曲線中首(shou)峰的最(zui)大值(zhi)表示(shi)硬度。

參考文獻(xiàn)：王(wang)宏恩等：基于可(ke)見－近紅外光譜(pu)和深(shen)度森林的藍(lán)(lan)莓成熟(shu)度判(pan)別. 光譜學(xué)與光譜(pu)分析, 2024年.