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高光譜相機(jī)分析腐爛藍(lán)莓的特征和分類(lèi)

來(lái)源:賽斯拜克 發(fā)表時(shí)間:2023-09-12 瀏覽量:651 作者:awei

腐爛是食品質(zhì)量下降的主要因素之一,對(duì)消費(fèi)者和生產(chǎn)者都造成了重大損失。藍(lán)莓作為一種受歡迎的水果,其新鮮度和質(zhì)量的變化需要快速而準(zhǔn)確的方法來(lái)檢測(cè)。高光譜相機(jī)是一種非

腐爛是食品質(zhì)量下降的主要因素之一,對(duì)消費(fèi)者和生產(chǎn)者都造成了重大損失。藍(lán)莓作為一種受歡迎的水果,其新鮮度和質(zhì)量的變化需要快速而準(zhǔn)確的方法來(lái)檢測(cè)。高光譜相機(jī)是一種非破壞性的光學(xué)技術(shù),已被廣泛應(yīng)用于食品和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中。本研究旨在利用高光譜相機(jī)分析腐爛藍(lán)莓的特征并進(jìn)行分類(lèi)。



材料與方法


1. 材料


實(shí)驗(yàn)所用的藍(lán)莓樣本購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng),選取了不同成熟度和狀態(tài)的藍(lán)莓。


2. 高光譜相機(jī)


實(shí)驗(yàn)采用的高光譜相機(jī)為NIR-SWIR型,工作波段為900-1700 nm。


3. 方法


將藍(lán)莓樣本分別進(jìn)行不同程度的腐爛處理,然后使用高光譜相機(jī)進(jìn)行掃描,收集每個(gè)樣本的光譜數(shù)據(jù)。之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和分析。


結(jié)果與討論


1. 特征提取


通過(guò)對(duì)比健康和腐爛藍(lán)莓的光譜數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)腐爛藍(lán)莓在某些波段上的光譜響應(yīng)有明顯變化。這些變化可以作為腐爛特征的指標(biāo)。


2. 分類(lèi)模型構(gòu)建與驗(yàn)證


利用提取的特征,我們構(gòu)建了支持向量機(jī)(SVM)和隨機(jī)森林(RF)兩種分類(lèi)模型。模型驗(yàn)證結(jié)果表明,兩種模型對(duì)腐爛藍(lán)莓的分類(lèi)準(zhǔn)確率都達(dá)到了90%以上。




3. 討論


本研究成功利用高光譜相機(jī)分析了腐爛藍(lán)莓的特征,并構(gòu)建了有效的分類(lèi)模型。這種方法可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)藍(lán)莓的腐爛情況,為生產(chǎn)者和消費(fèi)者提供了一種有效的質(zhì)量檢測(cè)手段。然而,本研究?jī)H針對(duì)藍(lán)莓這一種水果,其他水果是否適用尚需進(jìn)一步研究。此外,對(duì)于更嚴(yán)重的腐爛情況,模型的準(zhǔn)確率是否會(huì)受到影響也需要進(jìn)一步探討。未來(lái)可以嘗試結(jié)合深度學(xué)習(xí)等技術(shù),提高模型的分類(lèi)準(zhǔn)確率。


結(jié)論


本研究利用高光譜相機(jī)對(duì)腐爛藍(lán)莓的特征進(jìn)行了分析,并構(gòu)建了有效的分類(lèi)模型。結(jié)果表明,高光譜相機(jī)是一種快速、準(zhǔn)確檢測(cè)藍(lán)莓腐爛情況的方法,為藍(lán)莓生產(chǎn)和銷(xiāo)售提供了有力的質(zhì)量保障手段。然而,對(duì)于更嚴(yán)重的腐爛情況以及其他種類(lèi)水果的適用性,仍需進(jìn)一步研究。



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