手持式马铃薯品质多通道离散光谱检测装置设计与试验

作     者：王威 李永玉 彭彦昆 杨延铭 闫帅 马劭瑾 WANG Wei;LI Yong-yu;PENG Yan-kun;YANG Yan-ming;YAN Shuai;MA Shao-jin

作者机构：中国农业大学工学院国家农产品加工技术装备研发分中心北京100083 

基　　金：国家“十四五”重点研发计划项目(2021YFD1600101)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2022年第42卷第12期

页      码：3889-3895页

摘      要：马铃薯是我国第四大主要粮食作物,随着马铃薯主食化战略的提出,其市场占比逐年攀升,但各地甚至同区域内马铃薯品质参差不齐,严重影响了马铃薯行业的发展。实现马铃薯品质快速无损检测对马铃薯主食化产业的发展有着重要的现实意义。该研究以研发低成本马铃薯品质无损快速检测装置为目的,采用连续投影算法(SPA)分析光谱仪环境下马铃薯加工品质特征波长的分布情况,根据标准正态变换(SNV)预处理状态下的模型结果选取了一个包含7个波段(700,750,800,850,900,950和1000 nm)的多通道光谱传感器,并根据马铃薯特殊的表皮特征及内部质地均匀性,设计了一种手持式马铃薯多品质可见/近红外局部漫透射检测装置。利用研发装置建立了马铃薯多品质偏最小二乘预测模型,马铃薯干物质含量、淀粉含量预测模型验证集均方根误差分别为1.05%和1.02%。同时,基于QT的开发工具,采用C语言编写了实时分析设备控制软件,实现了对马铃薯内部品质的一键式实时无损检测。对研发装置检测稳定性和精度进行了试验验证。结果表明,研发的手持式马铃薯多品质传感器检测装置可以满足现场实时检测需求,为马铃薯主食化产业的发展提供技术支撑。

主 题 词：马铃薯 多通道光谱传感器 无损检测 品质参数 手持式装置 

学科分类：0832[0832] 08[工学] 0901[农学-植物生产类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 083203[083203] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2022)12-3889-07

馆 藏 号：203115564...