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基于ZEMAX的柚果内部品质光谱无损检测光路仿真与试验

文献类型: 中文期刊

作者: 陈鑫 1 ; 徐赛 2 ; 陆华忠 3 ; 梁鑫 2 ;

作者机构: 1.华南农业大学工程学院

2.广东省农业科学院设施农业研究所

3.广东省农业科学院

关键词: 柚果;ZEMAX;光路优化;光学仿真;无损检测;建模识别

期刊名称: 华南农业大学学报

ISSN: 1001-411X

年卷期: 2024 年 45 卷 004 期

页码: 618-623

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 【目的】解决柚果Citrus maxima在无损检测中采集的光谱信息较弱、柚果内部品质检测不准确的问题。【方法】采用ZEMAX软件对光谱无损检测光路进行光学仿真,并搭建实物装置进行测试与验证。为进一步验证该光路对柚果内部品质的无损检测效果,采集400~1 100 nm波段132个柚果光谱数据,理化测定其可溶性固形物含量并进行训练建模和测试验证。【结果】最优光路参数为:灯珠数量为7、柚果与光源间距为2 cm,探测器与柚果间距为0.5 cm。通过Savitzky-Golay (SG)平滑和标准正态变换(Standard normal variate,SNV)预处理,竞争自适应重加权采样(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS)特征选择,建立柚果糖度偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)预测模型,训练集R2和RMSE分别为0.81和0.85,测试集R2和RMSE分别为0.81和0.89。【结论】本研究得到的柚果光谱无损检测光路参数可用于柚果内部品质的无损检测,检测效果较好,也为其他大尺寸水果内部无损检测提供了参考。

  • 相关文献

[1]基于光谱技术与光学仿真的柚果在线检测托盘设计与试验. 孙潇鹏,徐赛,陆华忠. 2019

[2]大型厚皮水果的无损检测技术研究. 徐赛,孙潇鹏,张倩倩. 2019

[3]基于电子鼻分析1-MCP处理对青柠檬贮藏效果的影响. 杜欣欣,郭晓萌,韩冬梅,罗焘,吴振先. 2022

[4]基于可见/近红外光谱的菠萝水心病无损检测. 徐赛,陆华忠,王旭,丘广俊,王陈,梁鑫. 2021

[5]水果品质无损检测研究进展及应用现状. 徐赛,陆华忠,丘广俊,王陈,梁鑫. 2020

[6]水稻品质性状的近红外光谱分析及在优质育种中的应用. 肖昕,李晓方,周少川,谢新华,西北农林科技大学食品科学与工程学院,陈奕,黄道强,罗文永. 2006

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