資源描述:
《水果內(nèi)部品質(zhì)可見近紅外光譜實(shí)時(shí)無損檢測關(guān)鍵技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院博士學(xué)位論文水果內(nèi)部品質(zhì)可見/近紅外光譜實(shí)時(shí)無損檢測關(guān)鍵技術(shù)研究姓名:陸輝山申請學(xué)位級(jí)別:博士專業(yè):農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程指導(dǎo)教師:應(yīng)義斌20060801浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要沒有原始光譜下建立的模型的結(jié)果好,默認(rèn)闞值wT下模型的,、RMSEC和RMSEP分別為O.847、0.511和0.587:選定閾值wr下模型的,、RMSEC和RMSEP分別為O.892、O,499和O.506:未經(jīng)WT濾波下模型的廠、RMSEC和RMSEP分別為O.908、0.404和0.43I。在福
2、建早桔SSC檢測實(shí)驗(yàn)中,PLS和PCR預(yù)測模型的結(jié)果區(qū)別較大。PLS模型各個(gè)參數(shù)評價(jià)指標(biāo)都要好于PCR預(yù)測模型,結(jié)果分別為:r=0.8949,RMSEC=0.351和RMSEP=O.409。31實(shí)驗(yàn)研究對比了相關(guān)分析法、顯變分析法、回歸系勐參差和遺傳算法的波長優(yōu)選方法,結(jié)果表明采用遺傳算法對建模波長進(jìn)行優(yōu)選能夠有效地提高模型的預(yù)測能力。采用遺傳算法在500.950nm(共901個(gè)波長變量)進(jìn)行變量優(yōu)選,并采用交互驗(yàn)證法來評價(jià)PLS模型的預(yù)測能力。遺傳算法的參數(shù)設(shè)定:初始群體40,最大繁殖代數(shù)200,交叉概
3、率0.6,變異概率0.05。遺傳算法優(yōu)選波長的過程中,將采用交互驗(yàn)證方法得到的預(yù)測精度(RMsEcl腓為目標(biāo)函數(shù)。建模的波長個(gè)數(shù)減少81.6%,RMSEC雖然增高了一點(diǎn)點(diǎn),但RMSEP卻降低了0.024。:研究了光譜數(shù)據(jù)奇異點(diǎn)檢測和剔除方法對預(yù)測模型結(jié)果的影響;研究了不同光譜檢測方式來有效提取光譜信息及對檢測結(jié)果影響,比較了浸透射檢測方法和漫反射檢測方法,分析了不同檢測方式的應(yīng)用環(huán)境,選擇適應(yīng)于柑橘等厚皮水果在線檢測方式為光譜漫透射檢測方式。在對漫透射和漫反射檢測方式對。華朋”臍橙SSC檢測結(jié)果的影響研究
4、實(shí)驗(yàn)中,漫反射檢測方式的預(yù)測結(jié)果(r2=0.9151,RMSEP=0.325)較次于浸透射檢測方式所得到的預(yù)測結(jié)果(r2=0.9749,RMSEP=0.282)。4)實(shí)驗(yàn)研究了不同水果樣品溫度參數(shù)對檢測結(jié)果的影響,對于單個(gè)溫度下的模型而言,當(dāng)樣品溫度與室溫接近時(shí),檢測模型要好于遠(yuǎn)離室溫下建立的模型,為了消除或減小水果樣品溫度差異對在線檢測的影響,實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了三種模型建立和預(yù)測方案來實(shí)現(xiàn)這一目的,對檢測精度影響的溫度補(bǔ)償模型。全局溫度下的模型穩(wěn)定性和適應(yīng)性較好,由于建立的模型覆蓋比較廣的溫度范圍,所以預(yù)測水果
5、SSC時(shí)就不需要對待檢測的水果樣品進(jìn)行溫度測量,也不需要重新建立新模型,此外基本可排除建立的模型由于會(huì)闖入不可預(yù)知的誤差而不正確從而導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確。5)實(shí)驗(yàn)研究了用三種不同尺寸描述方法建立了SSC預(yù)測模型(橫徑尺寸模型、縱徑尺寸模型和估測體積尺寸模型),其中每種模型下又根據(jù)水果尺寸的大小分為三個(gè)模型。在基于橫徑尺寸的SSC預(yù)測模型試驗(yàn)中,71.80mill模型對其它尺寸水果(60-70rum和81—90tam)的預(yù)測效果要好于其它兩個(gè)模型。在基于縱徑尺寸的SSC預(yù)測模型試驗(yàn)中.71.80∞模型對其它尺
6、寸水果(50-70ram和81.96mm)的預(yù)測效果要好于其它兩個(gè)模型。在基于估測體積尺寸的SSC預(yù)測模型試驗(yàn)中,200-250∞3模型對其它尺寸水果(150-200tin3和250.300∞3)的預(yù)測效果要好于其它兩個(gè)模型。從三種不同描述方法的SSC模型來看,估測體積尺寸模型的結(jié)果晟好。綜合整個(gè)試驗(yàn)研究表明水果的尺寸浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要大小對模型的預(yù)測結(jié)果有影響,如果建模時(shí)能保證有每個(gè)尺寸梯度下的大量樣品參與建模,就可以有效的提高模型的穩(wěn)健性,從而減小模型對水果尺寸的敏感性。6)實(shí)驗(yàn)研究了正立、
7、側(cè)躺和任意三種水果放置姿態(tài)對水果SSC檢測結(jié)果的影響,雖然不同的水果放置姿態(tài)對檢測的結(jié)果有一定的影響,但結(jié)果表明:當(dāng)水果以側(cè)躺姿態(tài)進(jìn)行檢測時(shí)SSC的接測結(jié)果要好于其它兩種放置姿態(tài),但是其它放置姿態(tài)下的檢測結(jié)果也不是很差。對于在線而言,不可能人為的以某種姿態(tài)放置水果,對于實(shí)際生產(chǎn)而言更多的是水果任意姿態(tài)下的檢測,從試驗(yàn)研究來看.裙橘術(shù)果放置姿態(tài)對檢測結(jié)果影響不是很大,在線檢測不需考慮水果的放置姿態(tài)的影響。7)實(shí)驗(yàn)研究了在采用透射方式不同光照強(qiáng)度下對水果SSC檢測結(jié)果的影響。從100-500W每隔IOOW為一
8、個(gè)梯度,隨著光照強(qiáng)度的增加,r2有上升的趨勢,RMSEC和RMSEP都有下降的趨勢。在400W光照強(qiáng)度下獲得最好的檢測結(jié)果。500W的結(jié)果有下降的趨勢。所以夏橙樣品的最佳光照強(qiáng)度為400W.在該強(qiáng)度下獲得最佳的檢測結(jié)果:,=O,8582,RMSEC=0.272.RMSEP=0.304,SSC實(shí)際值和預(yù)測值之間的擬合方程為v=0,719lx+2.7442。8)設(shè)計(jì)了評價(jià)各種實(shí)時(shí)光譜預(yù)處理的效果指數(shù):F;!:::!生i!!!嬰:!