转盘式板栗可见/近红外光谱检测分选系统研究

作     者：姜洪喆 谭烽 李兴鹏 王大臣 蒋雪松 周宏平 JIANG Hongzhe;TAN Feng;LI Xingpeng;WANG Dachen;JIANG Xuesong;ZHOU Hongping

作者机构：南京林业大学机械电子工程学院南京210037 

基　　金：国家自然科学基金项目(32102071) 中国博士后科学基金项目(2023M741724) 江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(24)3051) 江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目(202410298018Z) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年第55卷第12期

页      码：462-469页

摘      要：针对典型木本粮食板栗的现场非破坏快检分选需求,基于可见/近红外光谱检测分析技术,设计了转盘式板栗在线检测分选系统。该系统主要由上料单元、光谱采集单元、控制单元、分选单元和显示单元组成,上料单元振动盘经试验确定最佳频率为150 Hz,并联合伺服电机对转盘进行驱动,光谱采集单元以卤素灯为光源,应用微型光谱仪采集光谱信息,控制方案经对比后确定并行式执行方案,基于QT平台及C++语言开发单片机程序,配合上位机开发的光谱采集软件,实现了光谱信息采集、处理、显示存储以及分类,分选执行机构采用电磁推杆带动挡板伸缩完成孔洞的开合。以迁西、丹东、玉溪板栗为对象,采集光谱并对比不同预处理方法分别建立产地与霉变的偏最小二乘判别(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)模型,交叉验证后产地模型预测集准确率为97.12%、霉变模型预测集判别准确率为94.74%。最后将模型植入系统软件后应用随机预测集板栗进行测试,产地与霉变判别分选准确率分别为93.83%和94.12%,最优检测分选速度为37颗/min。结果表明,本文设计的转盘式板栗检测分选系统效率高、采集稳定、检测准确率高,具备快速实现不同产地以及霉变板栗无损检测分选功能。

主 题 词：板栗 转盘式 分选装置 无损检测 可见/近红外光谱 

学科分类：0832[0832] 08[工学] 083203[083203] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2024.12.044

馆 藏 号：203156524...