便攜式水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)裝置的開(kāi)發(fā).pdf

1、水果內(nèi)部品質(zhì)的檢測(cè)是其收后商品化處理環(huán)節(jié)中非常重要的部分。開(kāi)發(fā)便攜式水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)裝置，是為了快速而準(zhǔn)確地獲得水果內(nèi)部品質(zhì)信息以提高其商品化處理水平，以及其外形小巧便于攜帶來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要，可對(duì)水果的生長(zhǎng)期進(jìn)行科學(xué)管理、儲(chǔ)存期進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定，以及質(zhì)監(jiān)部門對(duì)水果品質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)檢查、鑒定，都有廣闊的發(fā)展前景與應(yīng)用市場(chǎng)。
　　 本文主要以紅富士蘋果為檢測(cè)對(duì)象，采用可見(jiàn)/近紅外光譜技術(shù)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)分析方法，建立多變量回歸模型，來(lái)檢測(cè)

2、蘋果可溶性固形物含量(SSC)，開(kāi)展水果內(nèi)部品質(zhì)便攜式檢測(cè)裝置的研究與開(kāi)發(fā)。
　　 本論文的主要內(nèi)容與結(jié)論歸納為:
　　 (1)采用USB2000+光纖光譜儀(分析波長(zhǎng)350～1035nm)采集四種光照方式下的蘋果透射光譜曲線，建立PLS回歸模型，對(duì)蘋果SSC進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果表明低角度、多光源組合的光照方式能夠減少因水果不同擺放位置帶來(lái)的光譜差異;進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種具有較高光照效率的光照系統(tǒng)，能夠?qū)l(fā)散的光線通過(guò)特定附件反射到

3、檢測(cè)樣本上，使光照覆蓋整個(gè)檢測(cè)對(duì)象;
　　 (2)針對(duì)設(shè)計(jì)的光照系統(tǒng)，采用Maya2000pro光纖光譜儀（分析波長(zhǎng)550～980nm），分別采集了3～7只鹵素?zé)艄庠聪碌奶O果透射光譜曲線，建立偏最小二乘(PLS)回歸模型來(lái)預(yù)測(cè)蘋果SSC，模型預(yù)測(cè)均方根誤差(RMSEP)隨著光源數(shù)目的增加而逐漸減小，結(jié)合光源產(chǎn)熱與裝置的散熱問(wèn)題，最終確定最佳光源數(shù)目為6只;同時(shí)，為減小檢測(cè)裝置檢測(cè)精度受環(huán)境溫度的影響，分別采集了16、24、32℃

4、溫度下的蘋果透射光譜曲線，采用多個(gè)局部混合溫度校正模型來(lái)預(yù)測(cè)相應(yīng)溫度范圍內(nèi)的樣本指標(biāo)，預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)Rp為0.914～0.918、RMSEP為0.464～0.5，優(yōu)于全局混合溫度校正模型的預(yù)測(cè)結(jié)果(Rp=0.901～0.917、RMSEP=0.488～0.533)。因此，將在裝置上安裝溫度傳感器來(lái)獲取樣本溫度，結(jié)合多個(gè)局部混合溫度校正模型來(lái)預(yù)測(cè)蘋果SSC。
　　 (3)基于以上研究，開(kāi)發(fā)便攜式水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)裝置，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并加

5、工成型;使用該自制的便攜裝置，以VC++6.0軟件與OmniDriverSPAM二次開(kāi)發(fā)包開(kāi)發(fā)的光譜采集與處理軟件。對(duì)不同收獲年度的、不同批次的蘋果進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明自制裝置具有較好的穩(wěn)定性與重現(xiàn)性，重現(xiàn)性平均誤差為2.7％，模型的適用范圍有待進(jìn)一步研究。
　　 (4)采用變量篩選方法來(lái)優(yōu)化24℃溫度下蘋果SSC的預(yù)測(cè)模型，提出一種組合式的變量篩選方式UVE-SPA-MLR，并與其它篩選方法(SMLR、GA-PLS、UVE-PL