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技術(shù)文章(zhang)
上海騰拔國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定藍莓的硬(ying)度
東北(bei)林業(yè)大學(xué)研(yan)究人員(yuan)在國內(nèi)期刊(kan)《光譜學(xué)(xue)與光譜分(fen)析》發(fā)表了題為(wei)"基于可見(jian)-近紅外光譜(pu)和深度森(sen)林的藍(lan)莓成熟度判(pan)別"的研(yan)究論文。在該論文中,研(yan)究人(ren)員使用上海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(ce)定了藍(lan)莓的(de)硬度。
摘 要 為快速準確對(dui)藍莓果實(shi)成熟程度進(jin)行分類,采用近(jin)紅外光譜檢(jian)測技術(shù)和(he)深度森(sen)林算法,建立(li)了藍莓(mei)成熟度的(de)判別(bie)模型。采用LabSpec?。担埃埃肮?guang)譜儀采集了(le)三種(zhong)不同成(cheng)熟程度的藍(lan)莓標(biao)準樣品,共獲(huo)取了150組光譜樣(yang)本。為確定最佳(jia)輸入模(mo)型特(te)征數(shù)目,對原(yuan)始光譜數(shù)據(jù)進(jin)行SavitzkyGolay卷積(ji)平滑處理,采(cai)用主成分分(fen)析將平滑處理(li)后的數(shù)據(jù)降(jiang)至4個主成分(fen),并采用(yong)多項式特(te)征衍生方法(fa)對每個主(zhu)成分進行2、3、4、5階的(de)特征衍(yan)生,最終(zhong)在深度(du)森林中確定最(zui)佳的特征(zheng)衍生階數(shù)為(wei)4。為檢驗深度森(sen)林的成熟度(du)判別效果,將(jiang)其與隨(sui)機森林、jiduan梯度(du)提升樹算法(fa)(xgboost)及stacking融(rong)合模型進行(xing)了對比,對各(ge)模型(xing)確定了最佳(jia)超參數(shù)(shu)組合,深(shen)度森林(lin)和stacking融合模型(xing)采用了手動調(diào)(diao)參,隨機森(sen)林和xgboost采用了(le)貝葉斯(si)優(yōu)化算法(fa)進行了超(chao)參數(shù)尋優(yōu)(you)。模型(xing)評估(gu)指標采用準確(que)率、混淆矩(ju)陣、受試者(zhe)工作特征(zheng)曲線(xian)(ROC)、AUC度量及(ji)抗噪能(neng)力。研究結(jié)果表(biao)明,在(zai)測試集上(shang),深度(du)森林和stacking融合模(mo)型的準(zhun)確率均為95.56%,隨機(ji)森林和xgboost的準(zhun)確率為93.33%;深(shen)度森林(lin)的AUC值為(wei)1,隨機森(sen)林、stacking融(rong)合模(mo)型、xgboost的AUC值分別(bie)為0.99、0.98、0.96,深度(du)森林和stacking融(rong)合模型的抗噪(zao)能力優(yōu)(you)于隨機(ji)森林和(he)xgboost。該研究的深(shen)度森林模型(xing)整體上判別效(xiao)果優(yōu)于其(qi)他三(san)種模型(xing),為藍莓成(cheng)熟程度判(pan)別提供了技術(shù)(shu)支持。
1、硬度測定(ding)
將藍莓樣(yang)品放置于質(zhì)構(gòu)(gou)儀測試平板上(shang),使用圓柱(zhu)形探頭對單個(ge)漿果(guo)進行全質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析(TPA)測(ce)試。測前(qian)、測試和(he)測后上行速度(du)均為(wei)1mm/s,果肉變形(xing)30%,兩次(ci)壓縮停頓時間(jian)均為5s,以雙峰(feng)曲線(xian)中首(shou)峰的最大值表(biao)示硬度。
參考文(wen)獻:王宏恩等:基(ji)于可見(jian)-近紅外光(guang)譜和深度(du)森林(lin)的藍(lan)莓成熟度判(pan)別. 光譜學(xué)(xue)與光譜分析(xi), 2024年.