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摘要
糖度是评价脐橙内部品质的重要指标之一,由于水果自身尺寸差异,造成糖度预测模型稳健性差,预测精度不高,因此消除水果尺寸差异带来的影响,对提高水果分选模型精度具有重要意义。对比分析了脐橙漫透射、多点发射与接收及环形发射与接收漫反射光谱,其中,不同检测平台上,由于光程差的不同,大果光谱能量均比小果光谱能量要强,而环形发射与接收漫反射光谱能量要强于其他两种光谱,漫透射光谱能量最弱,波峰与波谷位置大致相同。分别建立不同检测方式下脐橙尺寸预测模型,其中,漫透射检测方式下尺寸预测模型的预测集相关系数为0.60,预测集均方根误差为3.95 mm,多点发射与接收漫反射检测方式下尺寸预测模型的预测集相关系数为0.97,预测集均方根误差为1.46 mm,环形发射与接收漫反射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.96,预测集均方根误差为1.73 mm。分别建立三种不同检测方式下大果、小果、混合果以及多元散射校正预处理的混合果糖度预测模型,小果的糖度预测模型精度均要高于大果和混合果,其中漫透射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.76,预测集均方根误差为0.81°Brix,多点发射与接收漫反射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.72,预测集均方根误差为0.97°Brix,环形发射与接收漫反射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.72,预测集均方根误差为0.93°Brix。经过多元散射校正预处理光谱后,近红外漫透射光谱的混合果模型精度要优于小果的模型,模型预测集相关系数为0.84,预测集均方根误差为0.64°Brix,而在两种漫反射检测方式中,多混合果模型精度反而降低。实验结果表明:在漫透射检测方式中,使用多元散射校正预处理光谱可以消除尺寸差异影响,在漫反射检测方式中,先进行尺寸分选,再进行糖度分选,也可以避免尺寸差异带来的影响。该研究为大宗水果快速在线分选提供了参考和理论支持。
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单位华东交通大学机电与车辆工程学院
