Phát hiện chất lượng bên trong của cà chua dựa trên công nghệ hình ảnh siêu phổ

Trong nghiên cứu này, máy ảnh siêu phổ 900-1700nm đã được áp dụng và FS-15, sản phẩm của Hangzhou Color Spectrum Technology Co., LTD., có thể được sử dụng cho nghiên cứu liên quan.Camera siêu phổ cận hồng ngoại sóng ngắn, tốc độ thu toàn phổ lên tới 200FPS, được sử dụng rộng rãi trong nhận dạng thành phần, nhận dạng chất, thị giác máy, chất lượng nông sản, phát hiện màn hình và các lĩnh vực khác. 

Cà chua là loại quả mọng có hương vị độc đáo và giàu nhiều loại chất dinh dưỡng, bao gồm glutathione, vitamin, lycopene, beta-carotene và các thành phần hoạt tính sinh học khác, đồng thời có giá trị thực phẩm cao.Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế toàn cầu, nhu cầu về cà chua và các sản phẩm chế biến cà chua trên thị trường tiêu dùng ngày càng tăng.Cà chua cũng đã trở thành một trong những cây rau và trái cây được trồng và tiêu thụ rộng rãi nhất trên thế giới.Ngoài ra, với sự cải thiện chung về mức sống của người dân, chất lượng bên trong, chất lượng bên ngoài, chất lượng bảo quản và vận chuyển cũng như hương vị thơm ngon của cà chua ngày càng trở nên quan trọng đối với người tiêu dùng và ngành cà chua của Trung Quốc cũng đang đối mặt với những thách thức và cơ hội mới. .Theo khảo sát, độ chín và chất lượng bảo quản của cà chua rất quan trọng đối với ngành công nghiệp cà chua, và chất lượng bên trong của cà chua bi cũng như hương vị thơm ngon được người tiêu dùng quan tâm hơn.Dựa trên sự phát triển và ứng dụng dữ liệu lớn, việc trồng tự động, hái bằng máy móc và phân loại cà chua thông minh được thực hiện để tăng sản lượng và hiệu quả của cà chua.Hiện tại, đã có một số nghiên cứu về phát hiện chất lượng cà chua dựa trên phổ trong và ngoài nước, nhưng trong các mô hình phát hiện chất lượng cà chua hiện có, việc trích xuất thông tin phổ hiệu quả vẫn là một khó khăn nghiên cứu và việc phát hiện chất lượng bên trong của cà chua thông qua các phương pháp thích hợp. các phương pháp kiểm tra không phá hủy vẫn đang được nghiên cứu.

Trong nghiên cứu phát hiện không phá hủy hàm lượng chất rắn hòa tan của cà chua bi dựa trên công nghệ hình ảnh siêu phổ, 191 quả cà chua bi đã được chọn làm đối tượng nghiên cứu, dữ liệu hình ảnh siêu phổ trong khoảng 865,11 ~ 1711,71nm được thu thập và khu vực quan tâm của Hình ảnh siêu phổ của cà chua bi được phân đoạn bằng thuật toán K-means.Phổ trung bình của vùng này được trích xuất làm dữ liệu phổ gốc của cà chua bi.MA và MSC được sử dụng để tiền xử lý dữ liệu quang phổ ban đầu và các mẫu cà chua bi được chia thành các tập huấn luyện và tập kiểm tra dựa trên thuật toán KS.Để cải thiện hiệu quả của thông tin chứa trong dải đặc trưng, ​​thuật toán SPA và thuật toán PCA đã được kết hợp để thực hiện phân tích thành phần chính trên dữ liệu quang phổ, sau đó so sánh với thuật toán PCA và miRF, mô hình phát hiện SSC dựa trên PLSR của cherry. cà chua đã được thiết lập và mô hình đã được xác minh bằng dữ liệu của bộ thử nghiệm.Kết quả cho thấy độ chính xác phát hiện của mô hình dựa trên thành phần chính được trích xuất bởi SPA-PCA rõ ràng là được tối ưu hóa.Từ kết quả phát hiện của các mô hình, trong ba mô hình, mô hình SPA-PCA-PLSR có hiệu quả phát hiện tốt nhất, R, 0,9039.Hiệu quả phát hiện của mô hình miRF-PLSR là thứ hai, RF là 0,8878.Hiệu quả phù hợp của mô hình PCA-PLSR là tồi tệ nhất.