蘋(píng)果是我國(guó)最重要的水果產(chǎn)業(yè)支柱之一,近年來(lái)由于生活水平的提高,人們?cè)絹?lái)越重視其內(nèi)部品質(zhì),對(duì)蘋(píng)果的需求也逐漸從“數(shù)量型”向“質(zhì)量型”轉(zhuǎn)變。霉心病作為蘋(píng)果的一種內(nèi)部病害,嚴(yán)重制約著整個(gè)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)果率和出口率�；诳梢�(jiàn)/近紅外透射光譜技術(shù)檢測(cè)蘋(píng)果霉心病的方法引起了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的重視,且取得了較好的檢測(cè)效果。但是現(xiàn)有研究多數(shù)在采用大小均勻樣本的理想狀態(tài)下進(jìn)行建模與分析,忽略了果實(shí)顏色、果實(shí)大小等樣本差異對(duì)于透射光譜的影響,而實(shí)際采后檢測(cè)中蘋(píng)果的大小、表面顏色、檢測(cè)位置、光源距離等眾多因素均會(huì)對(duì)霉心病的檢測(cè)效果造成影響。為了提高采后蘋(píng)果霉心病檢測(cè)精度、檢測(cè)可靠性以及適用性,提升檢測(cè)模型的實(shí)用性與先進(jìn)性,本文對(duì)基于透射光譜的蘋(píng)果霉心病判別影響因素進(jìn)行了深入研究,并提出了一些考慮影響因子的光譜修正方法。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）構(gòu)建了蘋(píng)果霉心病透射光譜檢測(cè)平臺(tái)并對(duì)光譜數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行了介紹。首先分析了蘋(píng)果不同霉心病類(lèi)型（褐變型、霉心型和心腐型）的發(fā)病機(jī)理以及病害特點(diǎn),論證了基于近紅外光譜技術(shù)檢測(cè)蘋(píng)果內(nèi)部病害的可行性。其次,根據(jù)光譜透射檢測(cè)特點(diǎn),搭建了基于光譜儀的蘋(píng)果霉心病透射光譜檢測(cè)平臺(tái)。最后... 

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蘋(píng)果霉心病的不同類(lèi)型

第二章蘋(píng)果霉心病透射光譜獲取及數(shù)據(jù)分析方法11圖2-3光譜分析軟件界面Fig.2-3Interfaceofspectralanalysissoftware進(jìn)行蘋(píng)果透射光譜采集時(shí)，為保證光源穩(wěn)定，每次采集數(shù)據(jù)前15min打開(kāi)光源進(jìn)行預(yù)熱工作。采集數(shù)據(jù)時(shí)，保持暗箱門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，將蘋(píng)果樣本放置于蘋(píng)果托臺(tái)上，果柄軸向方向與光源照射方向垂直。每個(gè)樣本于赤道面處選取均勻分布且無(wú)缺陷的3個(gè)點(diǎn)采集光譜信息，各點(diǎn)之間呈120°，最終取3次數(shù)據(jù)的平均值作為樣本的光譜數(shù)據(jù)。2.3樣本選擇與光譜壓縮方法光譜儀測(cè)得的光譜數(shù)據(jù)，包含了不同原因造成的噪聲、各種原因產(chǎn)生的異常樣本以及數(shù)據(jù)中的冗余信息和共線(xiàn)性問(wèn)題，都會(huì)影響數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，因此采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)光譜數(shù)據(jù)的定性和定量分析在多數(shù)情況下是必須的，且化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立的判別模型是工業(yè)化應(yīng)用的基矗2.3.1異常樣本檢驗(yàn)方法在獲取蘋(píng)果近紅外透射光譜的實(shí)驗(yàn)中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些異常樣本。因此，異常樣本的檢驗(yàn)和剔除是建立穩(wěn)定高效的校正模型的關(guān)鍵之一。產(chǎn)生異常樣本的原因有很多，可能是樣本本身，也可能是實(shí)驗(yàn)儀器或者實(shí)驗(yàn)操作。異常樣本一般是含有極端組成的樣本，這些極端組成可能是光源中的誤差造成的，也可能是正常值。往往這類(lèi)極端組成會(huì)對(duì)模型性能產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，導(dǎo)致模型不穩(wěn)定，因此需要剔除。對(duì)于一些特別明顯的異常樣本，如其理化值明顯高于實(shí)際值的范圍，我們可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行識(shí)別并將其剔除。而對(duì)于不明顯的異常樣本，我們則需要借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)的分析方法進(jìn)行識(shí)別。本文中主要應(yīng)用了馬氏距離法進(jìn)行異常樣本的檢驗(yàn)。馬氏距離通過(guò)數(shù)據(jù)之間的協(xié)方差距離求得，可以衡量出一個(gè)樣本對(duì)于全部樣本集帶來(lái)的影響大�。▌�(qiáng)等2007；

第三章蘋(píng)果近紅外透射光譜的影響因素及響應(yīng)特性分析29言，選取714nm附近的波長(zhǎng)區(qū)域，所采集到的光譜是比較穩(wěn)定的。3.4表面顏色對(duì)蘋(píng)果近紅外透射光譜響應(yīng)特性的影響由于蘋(píng)果生長(zhǎng)時(shí)期的天氣環(huán)境存在著很大的不確定性，溫度、光、氮肥等眾多因素都會(huì)影響蘋(píng)果的著色質(zhì)量，這也就導(dǎo)致了蘋(píng)果表面顏色的差異。如圖3-5表示了著色較差和著色較好的兩類(lèi)蘋(píng)果，圖3-6表示了條紅、混合型和片紅三種不同的著色類(lèi)型。2018年11月2日從冷庫(kù)中選取各5個(gè)相同大孝兩種不同著色質(zhì)量（著色較差和著色較好）、理化性質(zhì)相近、無(wú)外部缺陷的健康蘋(píng)果運(yùn)回機(jī)械與電子工程學(xué)院于第2天進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并采用標(biāo)簽對(duì)樣本進(jìn)行逐一編號(hào)。同時(shí)，選取各5個(gè)相同大小，三種不同著色類(lèi)型（條紅、混合型、片紅）、無(wú)外部缺陷的健康蘋(píng)果運(yùn)回機(jī)械與電子工程學(xué)院于第2天進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并采用標(biāo)簽對(duì)樣本進(jìn)行逐一編號(hào)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定在20℃，相對(duì)濕度為30%～40%。（1）著色較好（2）著色較差圖3-5兩種不同著色質(zhì)量的樣品Fig.3-5Twosamplesofdifferentcoloringqualities（1）片紅（2）混合型（3）條紅圖3-6三類(lèi)不同著色類(lèi)型的樣品Fig.3-6Threesamplesofdifferentcoloringtypes通過(guò)對(duì)不同著色質(zhì)量和不同著色類(lèi)型的蘋(píng)果進(jìn)行近紅外透射光譜采集實(shí)驗(yàn)來(lái)考慮蘋(píng)果不同表面顏色對(duì)透射光譜的影響。


本文編號(hào)：3425434