基于近红外高光谱成像技术的花生冻伤检测方法研究.pdf
第
45
卷
第
6
期食品工业科技Vol.
45
No.
6
2024
年
3
月Science
and
Technology
of
Food
IndustryMar.
2024
崔程,刘翠玲,孙晓荣,等.
基于近红外高光谱成像技术的花生冻伤检测方法研究[J].
食品工业科技,2024,45(6):226−233.
doi:
10.13386/j.issn1002-0306.2023030252
CUI
Cheng,
LIU
Cuiling,
SUN
Xiaorong,
et
al.
Peanut
Frostbite
Detection
Method
Based
on
Near
Infrared
Hyperspectral
Imaging
Technology[J].
Science
and
Technology
of
Food
Industry,
2024,
45(6):
226−233.
(in
Chinese
with
English
abstract).
doi:
10.13386/j.issn1002-0306.2023030252
·
分析检测
·
基于近红外高光谱成像技术的花生冻伤检测
方法研究
崔程,刘翠玲,孙晓荣,吴静珠*
(北京工商大学食品安全大数据技术北京市重点实验室,北京
100048)
摘要:花生在收获、运输、储存和加工过程中易受到温、湿度变化导致冻伤现象,从而影响花生及其制品的品
质,为探索花生冻伤机理并提高冻伤花生检测效率,本文采用近红外高光谱技术研究花生冻伤无损检测可行性、
基于特征变量筛选的判别模型优化方法以及花生冻伤机理。实验研究了变量标准化(Standard
Normalized
Variate,
SNV)、多元散射校正(Multiplicative
Scatter
Correction,MSC)、Savitzky-Golag(SG)平滑以及SG平滑-SNV
和SG平滑-MSC五种预处理方法对原始数据的影响,随后分别采用竞争自适应重加权法(competitive
adapative
reweighted
sampling,CARS)、随机蛙跳(random
frog,RF)、变量重要性投影(variable
importance
in
projection,
VIP)、连续投影算法(successive
projections
algorithm,SPA)、蒙特卡洛无信息变量消除(Monte
Carlo
uninfor-
mative
variable
elimination,MC-UVE)、迭代保留信息变量(Iteration
retention
information
variable,IRIV)、变量
组合种群分析-迭代保留信息变量(Variable
combination
population
analysis-Iteration
retention
information
variable,
VCPA-IRIV)和变量组合种群分析-遗传算法(Variable
combination
population
analysis-Genetic
Algorithm,VCPA-
GA)8种变量选择方法筛选得到与花生冻伤相关的特征波长,通过建立支持向量机(Support
Vector
Machine,
SVM)选用达到判别准确率阈值为90%的特征波长作为花生冻伤特征波长。结果表明,基于近红外高光谱成像技
术的花生冻伤检测总体可行,且精度较高,所有变量选择方法均能有效筛选与冻伤相关的特征波长,其中VCPA-