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作者:褚家辉;蒙庆华;吴哲锋;陈颖杰;梁莲强;韦家乐;黄玉清;李钰;
单位:南宁师范大学物理与电子学院;广西华谱红外科技有限公司;南宁师范大学·广西信息功能材料与智能信息处理重点实验室;南宁师范大学·北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室·广西地表过程与智能模拟重点实验室;广西壮族自治区水果技术指导站;
摘要:【目的】探讨高光谱成像技术在砀山酥梨可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)快速测定中的应用。【方法】通过高光谱成像系统和全自动折光仪获取砀山酥梨表面反射光谱与SSC数据,并采用中心化(Centered)和移动窗口平滑(Moving Average,MA)进行数据预处理。采用连续投影算法(Sequentially Projected Algorithm,SPA)、竞争自适应重加权采样算法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)和改进无信息变量消除算法(Improved Modified Uninformative Variable Elimination,imUVE)提取特征波长,结合冠豪猪优化算法(Crested Porcupine Optimizer,CPO)与偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)建立CPO-PLSR回归模型。【结果】CPO-PLSR模型相较于传统的PLSR模型展现出了更优的性能,在采用SPA提取特征波长后,模型的预测性能达到最佳状态。预测集决定系数R2P、均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)、残差预测偏差(residual prediction deviation,RPD)分别为0.691 01、0.307 64和1.818 40。【结论】该方法为砀山酥梨SSC的快速测定提供了有效的技术方案。
关键词:砀山酥梨;;高光谱成像;;可溶性固形物含量;;冠豪猪优化算法;;偏最小二乘回归算法
基金资助:广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY0391);; 广西高等教育本科教学改革工程项目(2025JGB288);; 中央专项彩票公益金-南宁师范大学2025年创新创业教育专项课题(2025SCKT03);; 广西科技基地和人才专项(桂科AD20238059);; 广西普通本科高校示范性现代产业学院-南宁师范大学智慧物流产业学院建设项目-示范性现代产业学院项目(6020303891823)