基于数据融合策略的红茶发酵程度判别

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张柏

作者： 张柏;凌彩金;李露青;周巧仪;Zhenfeng Li;宋飞虎;宋春芳

作者机构：

关键词： 近红外光谱;机器视觉;红茶发酵;数据融合;判别模型

期刊名称： 农业工程学报

ISSN：

年卷期： 2022 年 015 期

页码： 339-347

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 发酵是红茶加工过程中关键的一道工序，对红茶的品质形成有着重要影响。该研究以大叶种英德红茶中的英红九号为研究对象，试验收集了204份不同发酵时间的红茶样品并使用便携式近红外光谱仪和工业相机获取红茶发酵中的信息，基于近红外光谱数据、图像数据和数据融合策略分别建立了红茶发酵程度判别模型。通过分析茶多酚和儿茶素类含量的变化，将红茶的发酵划分为3个阶段，即发酵不足、发酵适度和发酵过度。采用Savitzky-Golay光滑对原始光谱进行预处理，利用竞争自适应重加权采样（Competitive Adaptive Reweighted Sampling, CARS）、连续投影算法（Successive Projections Algorithm, SPA）和主成分分析（Principal Components Analysis, PCA）对近红外光谱变量进行降维处理；相应地，图像进行去阴影后提取了9个颜色特征变量，采用皮尔森（Pearson）相关分析和主成分分析进行特征变量提取。最后采用线性判别分析（Linear Discriminant Analysis, LDA）和支持向量机（Support Vector Machine, SVM）分别建立了基于近红外、图像和两者数据融合的分类模型。结果表明，在建模数据相同的条件下，非线性的支持向量机模型性能优于线性判别分析模型。单一传感器数据建模效果不佳，近红外光谱和图像判别模型的预测集最大准确率仅为83.82%和73.53%。低层次数据融合建模效果较单一传感器数据建模无明显提升，而中层次的数据融合建模效果比单一数据建模均有显著提高，其中SPA提取光谱变量结合Pearson提取图像变量建立的判别模型效果较佳，校正集和预测集准确率分别达到了97.06%和95.59%。研究表明，近红外光谱和视觉结合的中层次融合策略可以作为一种快速判别红茶发酵程度的方法，研究结果为红茶发酵程度构建等级模型与判别奠定了一定的理论基础，为红茶发酵的自动化检测提供了重要依据。

分类号： TS272.52%TP391.41

  • 相关文献

[1]基于机器视觉的烤烟鲜烟成熟度判别模型优选. 刘浩,孟令峰,王松峰,刘自畅,杜海娜,孙福山. 2023

[2]红外传感器与机器视觉融合的果树害虫识别及计数方法. 田冉,陈梅香,董大明,李文勇,矫雷子,王以忠,李明,孙传恒,杨信廷. 2016

[3]基于机器视觉和穿戴式设备感知的村镇老年人跌倒监测方法. 邓颖,吴华瑞,孙想. 2021

[4]近紫外-可见-短波近红外多光谱成像数据的糯玉米种子热损伤粒的无损快速鉴别. 王冬,韩平,吴静珠,赵丽丽,徐恒. 2021

[5]果蔬分拣设备研究现状及发展趋势. 柳军,孔杰,皮杰,周成钢. 2024

[6]光电检测技术在马铃薯品质检测中的研究进展. 屠振华,张成龙,王瑶瑶,孙君茂,朱大洲,陈早艳. 2019

[7]近红外光谱和机器视觉信息融合的土壤含水率检测. 肖武,李小昱,李培武,冯耀泽,王为,张军. 2009

[8]红茶发酵过程中品质评价技术研究进展. 夏长杙,冉乾松,李芮,刘亚兵. 2023

[9]基于电特性的红茶发酵中茶多酚含量快速检测方法. 王盛琳,杨崇山,刘中原,柳善建,董春旺. 2021

[10]基于RSM和BP-AdaBoost-GA的红茶发酵性能参数优化. 董春旺,赵杰文,朱宏凯,袁海波,叶阳,陈全胜. 2017

[11]基于EDEM和RSM的红茶发酵机参数优化. 刘丽敏,董春旺,林淑红,石亚丽. 2023

[12]基于多源信息融合技术的红茶发酵模式判别模型研究. 戴振华,李露青,周巧仪,宋飞虎,凌彩金,宋春芳. 2024

[13]高分辨四极杆飞行时间质谱仪判别复原乳和超高温灭菌乳. 崔婧,苏美丞,谭冬飞,张霞,贾曼. 2019

[14]尖孢镰刀菌寄主专化型脂肪酸生物标记鉴别特性. 刘波,胡桂萍,肖荣凤. 2012

[15]偏最小二乘-判别分析模型影响因素初步研究. 王冬,王纪华,马智宏,李安,靳欣欣,潘立刚,侯金健,万赐晖. 2016

[16]基于计算机视觉技术的番茄叶部病害识别. 柴阿丽,李宝聚,石延霞,岑喆鑫,黄海洋,刘君. 2010

[17]基于稳定同位素特征与土壤性质的有机茶身份辨识研究. 贾丽欣,双睿辰,邵金良,孟凡乔,吴迪. 2024

[18]基于二维光谱结合深度学习对不同产地杜仲的鉴别. 丁于刚,李鹂,左智天,李佑稷. 2023

[19]基于可见/近红外高光谱成像技术的梨树叶部病害识别研究. 潘健,祁雁楠,陈鲁威,夏烨,吕晓兰. 2024

[20]微生物发酵床猪舍环境气味电子鼻判别模型的研究. 蓝江林,刘波,陈峥,宋泽琼,林娟. 2012

作者其他论文 更多>>

微信小程序