我國是世界上蘋果種植面積和產(chǎn)量最大的國家,由于蘋果總體質(zhì)量不佳,導(dǎo)致蘋果出口率較低�？扇苄怨绦挝锖浚⊿oluble Solids Content,SSC）是評價蘋果內(nèi)部質(zhì)量的重要指標。傳統(tǒng)的SSC檢測方法破壞性大,且費時費力。因此,探索一種蘋果內(nèi)部品質(zhì)快速檢測方法,對促進我國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。國內(nèi)外大量研究表明,近紅外光譜可以實現(xiàn)水果內(nèi)部品質(zhì)的無損檢測,然而因其點狀光譜測量的特點,大大限制其在工廠化在線檢測方面的應(yīng)用。高光譜成像技術(shù),具有圖譜合一的數(shù)據(jù)優(yōu)勢,是當前開展水果品質(zhì)檢測的熱門技術(shù)。但是,由于該類型儀器昂貴,大多數(shù)研究僅用到可見-近紅外圖譜數(shù)據(jù),在近紅外區(qū)域的研究較少。此外,無論是近紅外點狀光譜儀,還是高光譜成像儀,兩類儀器所測光譜存在差異,如何利用不同儀器的光譜數(shù)據(jù)構(gòu)建適用于多類儀器的水果品質(zhì)檢測模型是當前研究的新方向。圍繞這些問題,本論文以蘋果為研究對象,利用高光譜成像儀和傅里葉變換紅外光譜儀探索蘋果內(nèi)部品質(zhì)快速檢測方法和普適模型構(gòu)建,開展的主要工作如下:（1）對近紅外高光譜（NIR-HSI）進行光譜分析和預(yù)處理,結(jié)合特征波長選擇算法,提取用于測量蘋果SSC的有效波... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

安徽大學碩士學位論文9第二章材料與方法2.1實驗材料本論文實驗樣本為蘋果，分批次從北京市水果批發(fā)市場購買。為了確保建立穩(wěn)定的模型，樣本的可溶性固形物含量（SSC）的合理分布至關(guān)重要，共計160個表面無損壞或疤痕的富士蘋果被用于實驗。樣本清洗后，將其在（20±1）°C的實驗室環(huán)境中放置24小時，盡量消除溫度對測量結(jié)果造成的影響[35]。在獲取測量數(shù)據(jù)之前，為了保證光譜和SSC的理化值測量在同一位置，將每個蘋果樣本的赤道部位做標。模型樣本集隨機分為校正集和預(yù)測集，比例為3:1。2.2實驗儀器2.2.1近紅外高光譜成像系統(tǒng)圖2.1是近紅外高光譜成像系統(tǒng)，被用于獲取樣品的NIR-HSI反射圖像。由一個高光譜成像儀(ImSpectorN25E,SpectralImagingLtd,Oulu,Finland)，兩個150W鹵素燈面光源，一個320×256像素的近紅外攝像機陣列(Xeva-2.5-320,XenicsLtd,Belgium)，一個由步進電機控制的精密移動平臺(EZHR17EN,AllMotion,Inc.,USA)和計算機（DellE6520，IntelCorei7-2620M@2.70GHz，RAM4G）組成。高光譜成像儀的光譜范圍為930–2548nm，光譜分辨率為8nm。圖2.1ImSpectorN25E結(jié)構(gòu)圖Fig.2.1Schematicofhyperspectralimagingsystem

第二章材料與方法102.2.2傅里葉變換型光譜儀傅里葉變換近紅外光譜儀AntarisⅡ（ThermoFisherScientificInc.,USA）如圖2.2所示，該儀器的光譜范圍1000-2500nm，光譜分辨率為0.2nm，共計3112波段。將蘋果莖-花萼軸水平放在設(shè)備上，赤道周圍的標記位置被鎢絲燈照亮，用高靈敏度InGaAs檢測器收集觀測區(qū)域的漫反射光譜。對于每個蘋果，16次掃描的平均光譜記為樣本反射率。光譜采集后，立即通過傳統(tǒng)的破壞性測試測量被測樣品的SSC值。圖2.2傅里葉變換近紅外光譜儀Fig.2.2AntarisIIFT-NIRAnalyzer2.2.3數(shù)字折光儀本論文使用數(shù)字折光儀(PAL-1,ATAGO,Tokyo,Japan)測定蘋果SSC含量，如圖2.3所示。其原理是利用光在不同介質(zhì)的折射率不同，在測量前，需要使用清水標定。圖像采集后，從標記的部分切下一塊帶有果皮的蘋果（10mm），手動擠壓榨汁并通過紗布過濾蘋果汁后滴到折光儀的鏡面上，讀取并記錄觀測樣本的SSC值。圖2.3數(shù)字折光儀Fig.2.3ATAGOdigitalrefractometer


本文編號：3028065