基于高光譜成像技術(shù)的水果品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-11 00:28
我國(guó)是世界上水果生產(chǎn)大國(guó)之一,水果的年產(chǎn)量居世界首位,但水果出口量占產(chǎn)量比重與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍處于較低水平,而影響水果出口量的重要因素之一的則是水果品質(zhì)。目前,水果品質(zhì)成為了水果能否進(jìn)入國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)和國(guó)外市場(chǎng)的基本因素。除了通過(guò)改進(jìn)種植技術(shù)來(lái)提高水果品質(zhì)外,精細(xì)化的水果品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也是市場(chǎng)亟需的。近年來(lái),高光譜成像技術(shù)作為一種快速、無(wú)損、簡(jiǎn)便的成像檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在水果品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用,并且該技術(shù)具有“圖譜合一”的優(yōu)點(diǎn),更加適合用于水果品質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)。因此,本研究以草莓和肥城桃為研究對(duì)象,針對(duì)成熟期、保鮮期和采后期三個(gè)時(shí)期,利用便攜式高光譜成像儀獲取高光譜數(shù)據(jù),采用儀器測(cè)定理化數(shù)據(jù)值(可溶性固形物(soluble solids content,SSC)、硬度),結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立草莓和肥城桃成熟期定性判別模型及保鮮草莓(SSC)和采后肥城桃(SSC和硬度)定量預(yù)測(cè)模型,并對(duì)肥城桃內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行可視化分析。主要研究結(jié)論如下:(1)基于高光譜成像技術(shù)草莓成熟度的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià),在田間獲取了未成熟、半成熟和成熟草莓高光譜數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)室采集數(shù)據(jù)作對(duì)比,通過(guò)多元散射校正算法(mult...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 水果品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 高光譜成像技術(shù)用于水果品質(zhì)檢測(cè)的國(guó)外現(xiàn)狀
1.3.2 高光譜成像技術(shù)用于水果品質(zhì)檢測(cè)的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 高光譜成像系統(tǒng)
2.1.2 數(shù)顯折射儀
2.1.3 指針式水果硬度計(jì)
2.1.4 其他輔助設(shè)備
2.2 數(shù)據(jù)分析方法
2.2.1 異常樣本剔除
2.2.2 光譜預(yù)處理方法
2.2.3 樣本集劃分算法
2.2.4 特征波長(zhǎng)選取方法
2.3 化學(xué)計(jì)量學(xué)建模方法
2.3.1 定性分析方法
2.3.2 定性模型評(píng)價(jià)方法
2.3.3 定量分析方法
2.3.4 定量模型評(píng)價(jià)方法
2.4 數(shù)據(jù)處理軟件
2.5 本章小結(jié)
3 基于高光譜成像技術(shù)的草莓成熟度現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)
3.1 引言
3.2 草莓樣本及光譜采集
3.2.1 草莓樣本
3.2.2 光譜采集
3.3 草莓光譜特征及主成分分析
3.3.1 草莓光譜特征
3.3.2 主成分分析
3.4 提取特征波長(zhǎng)
3.4.1 特征波長(zhǎng)XL提取
3.4.2 特征波長(zhǎng)CAS提取
3.4.3 特征波長(zhǎng)SPA提取
3.5 草莓成熟度判別模型
3.6 本章小結(jié)
4 基于高光譜成像技術(shù)的殼聚糖涂膜草莓可溶性固形物檢測(cè)
4.1 引言
4.2 樣本制備
4.3 涂膜草莓高光譜圖像采集和理化性質(zhì)測(cè)定
4.4 草莓樣本SSC和光譜分析
4.5 草莓樣本理化性質(zhì)分析及光譜數(shù)據(jù)處理
4.5.1 異常樣本剔除
4.5.2 樣本集劃分和光譜預(yù)處理
4.6 提取特征波長(zhǎng)
4.7 PLSR和 SVR模型的建立
4.8 草莓樣本圖像主成分分析
4.9 本章小結(jié)
5 高光譜成像技術(shù)快速和無(wú)損檢測(cè)采后肥城桃品質(zhì)
5.1 引言
5.2 肥城桃光譜信息和理化性質(zhì)的采集
5.2.1 肥城桃樣本
5.2.2 理化指標(biāo)測(cè)定
5.3 肥城桃光譜和理化性質(zhì)數(shù)據(jù)分析
5.3.1 肥城桃光譜特征
5.3.2 異常樣本剔除
5.3.3 樣本集劃分
5.4 提取特征波長(zhǎng)
5.4.1 特征波長(zhǎng)CARS提取
5.4.2 特征波長(zhǎng)SPA提取
5.5 MLR模型建立
5.6 SSC和硬度可視化分析
5.7 成熟期預(yù)測(cè)
5.7.1 特征波長(zhǎng)SFS提取
5.7.2 ANN預(yù)測(cè)模型
5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3758847
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 水果品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 高光譜成像技術(shù)用于水果品質(zhì)檢測(cè)的國(guó)外現(xiàn)狀
1.3.2 高光譜成像技術(shù)用于水果品質(zhì)檢測(cè)的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 高光譜成像系統(tǒng)
2.1.2 數(shù)顯折射儀
2.1.3 指針式水果硬度計(jì)
2.1.4 其他輔助設(shè)備
2.2 數(shù)據(jù)分析方法
2.2.1 異常樣本剔除
2.2.2 光譜預(yù)處理方法
2.2.3 樣本集劃分算法
2.2.4 特征波長(zhǎng)選取方法
2.3 化學(xué)計(jì)量學(xué)建模方法
2.3.1 定性分析方法
2.3.2 定性模型評(píng)價(jià)方法
2.3.3 定量分析方法
2.3.4 定量模型評(píng)價(jià)方法
2.4 數(shù)據(jù)處理軟件
2.5 本章小結(jié)
3 基于高光譜成像技術(shù)的草莓成熟度現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)
3.1 引言
3.2 草莓樣本及光譜采集
3.2.1 草莓樣本
3.2.2 光譜采集
3.3 草莓光譜特征及主成分分析
3.3.1 草莓光譜特征
3.3.2 主成分分析
3.4 提取特征波長(zhǎng)
3.4.1 特征波長(zhǎng)XL提取
3.4.2 特征波長(zhǎng)CAS提取
3.4.3 特征波長(zhǎng)SPA提取
3.5 草莓成熟度判別模型
3.6 本章小結(jié)
4 基于高光譜成像技術(shù)的殼聚糖涂膜草莓可溶性固形物檢測(cè)
4.1 引言
4.2 樣本制備
4.3 涂膜草莓高光譜圖像采集和理化性質(zhì)測(cè)定
4.4 草莓樣本SSC和光譜分析
4.5 草莓樣本理化性質(zhì)分析及光譜數(shù)據(jù)處理
4.5.1 異常樣本剔除
4.5.2 樣本集劃分和光譜預(yù)處理
4.6 提取特征波長(zhǎng)
4.7 PLSR和 SVR模型的建立
4.8 草莓樣本圖像主成分分析
4.9 本章小結(jié)
5 高光譜成像技術(shù)快速和無(wú)損檢測(cè)采后肥城桃品質(zhì)
5.1 引言
5.2 肥城桃光譜信息和理化性質(zhì)的采集
5.2.1 肥城桃樣本
5.2.2 理化指標(biāo)測(cè)定
5.3 肥城桃光譜和理化性質(zhì)數(shù)據(jù)分析
5.3.1 肥城桃光譜特征
5.3.2 異常樣本剔除
5.3.3 樣本集劃分
5.4 提取特征波長(zhǎng)
5.4.1 特征波長(zhǎng)CARS提取
5.4.2 特征波長(zhǎng)SPA提取
5.5 MLR模型建立
5.6 SSC和硬度可視化分析
5.7 成熟期預(yù)測(cè)
5.7.1 特征波長(zhǎng)SFS提取
5.7.2 ANN預(yù)測(cè)模型
5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3758847
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