基于雙透射波段的蘋果霉心病檢測方法研究及設(shè)備研制
發(fā)布時間:2023-04-02 10:51
蘋果是我國最重要的水果支柱產(chǎn)業(yè)之一,由于蘋果霉心病的影響,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失的同時,嚴(yán)重影響我國蘋果優(yōu)質(zhì)果率和出口率。在從根源上防治蘋果霉心病收效甚微的情況下,蘋果霉心病無損檢測技術(shù)研究逐步展開,其中可見/近紅外光譜檢測技術(shù)已成為無損檢測中一種重要檢測方式,F(xiàn)有蘋果霉心病檢測系統(tǒng)基本處于實驗室研究階段,主要通過光譜儀進(jìn)行全波段分析建模,存在使用成本高、現(xiàn)場檢測性差等缺點,無法適應(yīng)病害研究者科研樣品的篩選與蘋果廠商采購現(xiàn)場快速檢測需求。因此,本文針對蘋果霉心病便攜式快速無損檢測設(shè)備應(yīng)用需求,基于光譜透射原理,提出了雙透射波段+光電檢測傳感器的檢測方法,設(shè)計了以MSP430為核心的蘋果霉心病無損檢測設(shè)備,建立了基于線性判別分析(Linear discriminant analysis,LDA)的霉心病二分類判別模型,實現(xiàn)了蘋果霉心病快速精準(zhǔn)的檢測,為蘋果霉心病樣品挑選,提高出口蘋果的優(yōu)質(zhì)果率提供了一種可行的解決方案。本文主要完成工作及結(jié)論如下:(1)搭建了蘋果霉心病光譜透射檢測平臺,提出了一種蘋果霉心病等級劃分標(biāo)準(zhǔn),通過蘋果霉心病透射實驗,采用相關(guān)性分析的方法提取蘋果霉心病特征波段為709...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 蘋果內(nèi)部品質(zhì)檢測研究現(xiàn)狀
1.2.2 蘋果病害檢測研究現(xiàn)狀
1.2.3 蘋果霉心病檢測設(shè)備研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 論文章節(jié)安排
第二章 蘋果霉心病可見光/近紅外透射光譜機(jī)理分析
2.1 理論依據(jù)及霉心病光譜響應(yīng)機(jī)理
2.1.1 理論依據(jù)
2.1.2 霉心病光譜響應(yīng)機(jī)理分析
2.2 蘋果透射光譜檢測平臺搭建
2.2.1 光譜檢測系統(tǒng)
2.2.2 蘋果托臺設(shè)計
2.3 蘋果霉心病透射特征光譜分析
2.3.1 實驗材料
2.3.2 方法
2.3.3 結(jié)果與分析
2.4 蘋果霉心病參考波段分析與提取
2.4.1 實驗材料與方法
2.4.2 結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 雙透射波段蘋果霉心病檢測設(shè)備設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
3.2 器件選型
3.2.1 光源篩選
3.2.2 光電檢測傳感器
3.3 設(shè)備硬件模塊設(shè)計
3.3.1 硬件系統(tǒng)整體設(shè)計
3.3.2 檢測設(shè)備外觀設(shè)計
3.3.3 核心處理模塊
3.3.4 光源及驅(qū)動模塊
3.3.5 光電檢測模塊
3.3.6 用戶交互模塊
3.3.7 檢測控制模塊
3.3.8 電源模塊
3.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.4.1 開發(fā)平臺軟件介紹
3.4.2 軟件功能設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于LDA的雙透射波段霉心病判別模型建立
4.1 LDA算法基本原理
4.2 實驗材料與方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.3 判別模型的建立
4.3.1 原始數(shù)據(jù)分析
4.3.2 基于LDA的霉心病判別模型建立
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 設(shè)備試驗驗證與分析
5.1 蘋果霉心病判別精度試驗
5.1.1 試驗材料
5.1.2 霉心病判別試驗
5.2 設(shè)備功耗實驗
5.3 設(shè)備檢測時間測定
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡介
本文編號:3779095
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 蘋果內(nèi)部品質(zhì)檢測研究現(xiàn)狀
1.2.2 蘋果病害檢測研究現(xiàn)狀
1.2.3 蘋果霉心病檢測設(shè)備研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 論文章節(jié)安排
第二章 蘋果霉心病可見光/近紅外透射光譜機(jī)理分析
2.1 理論依據(jù)及霉心病光譜響應(yīng)機(jī)理
2.1.1 理論依據(jù)
2.1.2 霉心病光譜響應(yīng)機(jī)理分析
2.2 蘋果透射光譜檢測平臺搭建
2.2.1 光譜檢測系統(tǒng)
2.2.2 蘋果托臺設(shè)計
2.3 蘋果霉心病透射特征光譜分析
2.3.1 實驗材料
2.3.2 方法
2.3.3 結(jié)果與分析
2.4 蘋果霉心病參考波段分析與提取
2.4.1 實驗材料與方法
2.4.2 結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 雙透射波段蘋果霉心病檢測設(shè)備設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
3.2 器件選型
3.2.1 光源篩選
3.2.2 光電檢測傳感器
3.3 設(shè)備硬件模塊設(shè)計
3.3.1 硬件系統(tǒng)整體設(shè)計
3.3.2 檢測設(shè)備外觀設(shè)計
3.3.3 核心處理模塊
3.3.4 光源及驅(qū)動模塊
3.3.5 光電檢測模塊
3.3.6 用戶交互模塊
3.3.7 檢測控制模塊
3.3.8 電源模塊
3.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.4.1 開發(fā)平臺軟件介紹
3.4.2 軟件功能設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于LDA的雙透射波段霉心病判別模型建立
4.1 LDA算法基本原理
4.2 實驗材料與方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.3 判別模型的建立
4.3.1 原始數(shù)據(jù)分析
4.3.2 基于LDA的霉心病判別模型建立
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 設(shè)備試驗驗證與分析
5.1 蘋果霉心病判別精度試驗
5.1.1 試驗材料
5.1.2 霉心病判別試驗
5.2 設(shè)備功耗實驗
5.3 設(shè)備檢測時間測定
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡介
本文編號:3779095
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