手持式马铃薯干物质含量无损检测装置设计与试验

作     者：丛杰 张悦如 李禧龙 潘宇轩 吕黄珍 吕程序 CONG Jie;ZHANG Yueru;LI Xilong;PAN Yuxuan;LYU Huangzhen;LYU Chengxu

作者机构：青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 中国农业机械化科学研究院集团有限公司农业装备技术全国重点实验室北京100083 

基　　金：现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-10) 

出 版 物：《浙江农业学报》 (Acta Agriculturae Zhejiangensis)

年 卷 期：2024年第36卷第4期

页      码：943-951页

摘      要：面向马铃薯品质抽检的需求,研发了手持式马铃薯干物质无损检测装置。装置硬件部分包括光谱采集模块、电路控制模块、控制与显示模块、外壳模块,装置设计为枪形,尺寸为180 mm×85 mm×210 mm。利用装置采集可见近红外漫反射光谱,比较Savitzky-Golay卷积平滑(SM)、一阶导数(first-order derivative,FD)、多元散射校正(multiple scattering correction,MSC)和标准正态变量变换(standard normal variate transformation,SNV)的预处理方式,SM结果较优。采用竞争性自适应重加权采样(competitive adapative reweighted sampling,CARS)筛选27个特征波长,建立马铃薯干物质含量的支持向量回归(support vector regression,SVR)预测模型,结果显示,验证集决定系数和均方根误差分别为0.802和0.98%。基于QT开发工具编写装置软件,包括黑白校正与测量模块、电量显示模块、光谱数据显示模块、保存数据模块、光谱数据刷新模块、检测结果显示模块。开展装置验证,预测均方根误差为1.01%,单次测量平均耗时为0.62 s。结果表明,手持式马铃薯干物质无损检测装置可快速、准确检测干物质含量,具有在马铃薯生产源头与加工现场应用的潜力。

主 题 词：马铃薯 干物质含量 手持式装置 可见近红外漫反射光谱 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-1524.20230381

馆 藏 号：203127743...