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基于可见近红外光谱分析技术的马铃薯品种鉴别方法陈争光;李鑫;范学佳【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2016(036)008【摘要】基于可见-近红外光谱分析技术，提出了一种快速鉴别马铃薯品种的方法。
以三种不同品种共计352个样本的马铃薯作为主要研究对象，随机将其分为建模集(307个样本)和预测集(45个样本)。
对其中的建模集样品进行可见-近红外光谱分析，将获取的光谱图像通过多元散射校正(MSC)和窗口大小为9的Savitzky-Golay(S-G)一阶卷积求导方法预处理，消除颗粒大小、表面散射及光程变化对漫反射光谱影响，降低原始光谱曲线的随机噪声影响。
然后用偏最小二乘法(PLS)对数据进行降维、压缩，使用主成分分析方法(PCA)获得的前4个主成分累计贡献率达到96%以上，并从前4个主成分图谱中提取20个吸收峰作为输入变量，经过试验，得到一个20(输入)-12(隐含)-3(输出)结构的3层BP神经网络。
最后利用该模型对预测集样本进行品种鉴别，识别正确率达到100%。
此方法能较为快速、准确地鉴别马铃薯的品种，为马铃薯品质检测与鉴别提供了新思路。
%Potato (Solanum tuberosum L.),as one of the most important carbohydrate food crops in the China ranking the-fourth after rice,wheat and maize,plays a significant role in national economy.Since there are many varieties of potato,the quality such as physical sensory property and chemical components,differ drastically with the variety of potato.Different potato varieties are suitable for different utilization.Thus,the rapid and nondestructive identification of potato cultivars plays an impor-tant role inthe better use of varieties.Near infrared (NIR)spectroscopy has raised a lot of interest in the classification and iden-tification of agricultural products because it is a rapid and non-invasive analytical technique.In this study,a rapid visible (VIS) and near infrared (NIR)spectroscopic system was explored as a tool to measure the diffuse spectroscopy of three different spe-cies of potatoes.352 potato samples (Sample A 142,Sample B84,Sample C 126)from different sites in Heilongjiang province ofChina,obtained from peddlers market,were randomly divided into two sets at random:calibration set and prediction set,with 307 samples and 45 samples respectively for each set.The potatoes in the calibration set were tested with visible-near infrared spectroscopy method.The spectral data obtained from this test were analyzed with near infrared spectral technology,along with data processing algorithm,i.e.,Savitzky-Golay (S-G)smoothing and multiplicative scatter correction (MSC).The spectra data was firstly transformed by multiplicative scatter correction (MSC)to compensate for additive and/or multiplicative effects.In or-der to reduce the noise components from a raw spectroscopic data set,Savitzky-Golay smoothing and differentiation filter method were introduced.It was proved that,with the soothing segment size of 9,many high frequency noises components can be elimi-nated.Based on the following analysis with principal component analysis (PCA),partial least square (PLS)regression and back propagation artificial neural network (BP-ANN),a near infrared discrimination model was established.The results obtained from the partial least squares (PLS)analysis showed a positive cumulate reliability of morethan 9 6% for the first four compo-nents.The clustering effect was also getting better.After that,twenty absorption peaks extracted from the first four principal components were applied as BP neural network inputswhile a three layers BP neural network [20(input)-12(implicit)-3 (out-put)]was constructed,upon which the recognition accuracy of potato varieties for those Prediction Set samples reaches 100%. As a result,the model established in this study can rapidly and accurately identify potato varieties without any destruction, which provides a new way for potato quality detection and variety identification.【总页数】5页(P2474-2478)【作者】陈争光;李鑫;范学佳【作者单位】黑龙江八一农垦大学信息技术学院，黑龙江大庆 163319;黑龙江八一农垦大学信息技术学院，黑龙江大庆 163319;黑龙江八一农垦大学信息技术学院，黑龙江大庆 163319【正文语种】中文【中图分类】O433.4;S532【相关文献】1.基于近红外光谱分析技术的转Bt基因水稻种子及其亲本快速鉴别方法 [J], 林萍;高明清;陈永明2.基于近红外光谱分析技术评价运动对老年人认知功能改善的作用 [J], 郭晓征; 王兴3.基于近红外光谱分析技术评价运动对老年人认知功能改善的作用 [J], 郭晓征; 王兴4.基于近红外光谱分析技术的桉木纤维施胶量高低快速判别 [J], 朱翰文;杜官本;杨忠;吕斌;卢胜高5.基于近红外光谱分析技术测定小麦淀粉的含量 [J], 王晓琼;陈丽;向娜娜;纪昌正;潘子幸;杨露;黎鸿彬;谭会泽;张瑜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于近红外光谱的面条中马铃薯全粉含量快速测定的方法与流程近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy，NIRS）是一种非破坏性、无污染的分析技术，能够准确快速地测定样品中的各种成分。
本文将基于近红外光谱的面条中马铃薯全粉含量的快速测定方法与流程进行详细介绍。
研究目的：面条是一种传统的主食，其中添加的马铃薯全粉可以提高面条的营养价值。
因此，快速准确地测定面条中马铃薯全粉的含量对于产品质量控制和研发具有重要意义。
实验设备：1.近红外光谱仪：用于采集面条样品的光谱数据。
2.校准样品：已知含量的马铃薯全粉样品，用于建立定量分析模型。
3.面条样品：待测样品，用于验证模型的准确性。
实验流程：1.样品制备：将面条样品粉碎，并进行均匀混合，以确保样品的代表性。
2.光谱数据采集：将制备好的样品放入近红外光谱仪中，按照仪器操作流程采集面条样品的光谱数据。
每个样品的光谱数据要重复采集3次，取平均值降低误差。
3. 建立分析模型：利用校准样品的光谱数据和相应的马铃薯全粉含量建立定量分析模型。
常用的模型有偏最小二乘回归（Partial LeastSquares Regression，PLS）和支持向量机回归（Support Vector Machine Regression，SVMR）。
4.模型验证：将采集到的光谱数据输入到建立好的定量分析模型中，得到面条中马铃薯全粉的含量结果。
同时，从面条样品中取一部分样品进行化学分析，以验证模型的准确性。
5.模型优化：如果模型的验证结果与化学分析结果不一致，可以调整模型参数、增加更多的校准样品进行模型优化，以提高模型的准确性和稳定性。
6.应用：将优化后的定量分析模型应用到实际样品中，快速测定面条中马铃薯全粉的含量。
实验注意事项：1.样品制备时要注意样品的代表性，避免样品不均匀而导致测定结果的偏差。
2.光谱数据采集时要按照仪器操作流程进行，确保数据的准确性。
3.校准样品的选择要考虑其与待测样品的相似性，以确保模型的可靠性。
基于Fisher判别分析可分性信息融合的马铃薯VC含量高光谱检测方法郭林鸽;殷勇;于慧春;袁云霞【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2024(45)7【摘要】为提高马铃薯VC含量检测结果的准确性和可靠性,提出一种基于Fisher 判别分析(Fisher discriminant analysis,FDA)可分性数据融合的检测模型输入变量构建方法。
首先,利用高光谱成像技术采集200个马铃薯的高光谱信息,通过对比6种预处理方法和原始数据的建模结果,确定多元散射校正为光谱数据的预处理方法;其次,采用竞争性自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)及CARS-SPA组合算法3种方法提取相应特征波长,通过对比分析最终确定34个有效特征波长;然后,将有效特征波长进行FDA可分性数据融合,根据融合的新变量对样本间差异性判别能力的大小进行筛选,确定构建检测模型的输入变量;最后,分别对FDA融合前后筛选的变量建立偏最小二乘模型和反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型,并对检测结果进行对比分析。
结果表明,将CARS算法提取的34个特征波长进行FDA融合,采用前3个融合变量作为构建检测模型的输入变量时,其所建BPNN模型的相关系数由0.9726提高至0.9990,均方根误差由0.7723降低至0.1727,不仅能够极大地降低数据分析维度,而且能够提高检测结果的准确性。
因此,基于FDA可分性数据融合构建检测模型输入变量可以提高马铃薯VC含量检测结果的准确性。
【总页数】8页(P164-171)【作者】郭林鸽;殷勇;于慧春;袁云霞【作者单位】河南科技大学食品与生物工程学院【正文语种】中文【中图分类】TS215【相关文献】1.可见-近红外高光谱成像技术对灵武长枣VC含量的无损检测方法2.基于谐波特征与核Fisher判别分析的孤岛检测方法研究3.基于Fisher线性判别分析的语音信号端点检测方法4.基于核Fisher判别分析的高光谱遥感影像分类5.基于高光谱图像和光谱信息融合的马铃薯多指标检测方法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于“图像+光谱”技术的马铃薯早疫病智能诊断方法研究李轶骥
【期刊名称】《农业技术与装备》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为实现马铃薯早疫病的智能化诊断,提出基于“图像+光谱”技术的马铃薯早疫病智能诊断方法,该系统可针对马铃薯早疫病的症状进行智能分析。
首先搜集马铃薯病斑的相关信息;然后对信息进行针对性处理,包括颜色调整和对图像裁剪,以提取病斑的关键特征;最后系统再利用病斑特征识别并自动诊断马铃薯早疫病。
经过试验验证,此方法能有效地诊断马铃薯早疫病,切实为智慧农业中植物病害的智能监控和预警提供创新方法。
【总页数】5页(P4-7)
【作者】李轶骥
【作者单位】四川省农业科学院科技保障中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7
【相关文献】
1.高光谱技术诊断马铃薯叶片晚疫病的研究
2.不同波长提取方法的高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病的研究
3.应用高光谱图像光谱和纹理特征的番茄早疫病早期检测研究
4.马铃薯叶片早疫病的高光谱识别研究
5.基于量子神经网络的马铃薯早疫病诊断模型
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基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置设计
李建东;杨薇;贾晶霞;李雷霞
【期刊名称】《农业工程》
【年(卷),期】2015(005)001
【摘要】设计了一种近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置,其结构包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、拨叉机构、计算机处理系统和信号传感系统.采用近红外光谱对马铃薯营养成分及有害物质进行检测,样品无须用任何化学或物理方法处理,可直接检测,且检测速度快、环保,检测过程无污染;对样品无损耗,测定后仍可作它用;仪器的构造比较简单,易于维护.
【总页数】3页(P74-75,78)
【作者】李建东;杨薇;贾晶霞;李雷霞
【作者单位】中机美诺科技股份有限公司,北京100083;中机美诺科技股份有限公司,北京100083;中机美诺科技股份有限公司,北京100083;中机美诺科技股份有限公司,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于可见/近红外光谱生鲜肉多品质参数检测装置研发 [J], 王文秀;彭彦昆;孙宏伟;王凡;田芳;陈兴海
2.基于近红外光谱技术的发育后期苹果内部品质检测 [J], 王转卫;迟茜;郭文川;赵
春江
3.基于微波技术的包装产品内部缺失检测装置设计 [J],
4.基于小波消噪柑橘内部品质近红外光谱的无损检测 [J], 夏俊芳;李小昱;李培武;王为;丁小霞
5.基于声音的刹车片内部缺陷检测装置的设计 [J], 王峰;隋文涛;张洪波;金亚军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
马铃薯品质无损检测技术研究进展吴佳;汤全武;史崇升;王健;李秩期【摘要】随着马铃薯产量的加大及其加工业的快速发展,马铃薯品质无损检测技术的研究对保障马铃薯加工和深加工业快速安全的发展起到了至关重要的作用.针对马铃薯内外品质的检测,包括大小、形状、颜色、病斑、腐烂、机械损伤等外部缺陷和马铃薯干物质含量、空心、黑色心腐等内部缺陷,分别从超声波检测技术、机器视觉检测技术、近红外检测技术、高光谱检测技术4个方面入手,并结合多种化学计量学方法及统计学方法分析国内外的研究现状,同时为满足马铃薯实时、高效的在线检测,提出建立完善的马铃薯高光谱检测技术理论,而在实际生产加工环节采用机器视觉与多光谱技术代替高光谱成像技术的新思路.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2014(030)003【总页数】5页(P257-260,271)【关键词】马铃薯;无损检测;内部缺陷;外部缺陷【作者】吴佳;汤全武;史崇升;王健;李秩期【作者单位】宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021;宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021;宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021;宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021;宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川750021【正文语种】中文无损检测技术是在不破坏待测对象原来状态及化学性质的前提下，给予待测对象输入一定形式的能量，利用对象本身的光、声、力和电磁学等特性来获取大量反映待测对象品质的特性信息，如形状、色泽、纹理、缺陷、物理量或化学成份等理化指标信息［1］。
目前检测的农产品类别有：肉类、鱼类、蛋类、油料作物、谷物、蔬菜、茶叶、烟叶、水果、酒类和转基因食品等。
农产品的品质有内部品质和外部品质，内部品质如成熟程度、糖分、酸度、主要营养成分、主要功能成分、内部病虫害等；外部品质如表面光滑度、外部病虫害、色泽、形状和大小等。
根据检测原理的不同，无损检测技术大致可分为五类：光学特性分析法、声学特性分析法、机器视觉检测方法、电学特性分析法、电磁与射线检测技术［2］。
利用可见一短波近红外光谱法检测马铃薯干物质含量陈争光;冯惠妍;尹淑欣;王雪;王淑云【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》【年(卷),期】2018(030)002【摘要】为了快速测定马铃薯干物质含量,利用可见-短波近红外光谱无损检测马铃薯的干物质含量,以207个具有代表性的马铃薯样本作为研究对象,其中115个作为马铃薯切片样本的研究,92个作为完整马铃薯的研究,通过对比两种样本的模型预测效果,探讨可见-短波近红外光谱用于马铃薯干物质含量的完全无损检测的可行性.切片样本光谱数据用Savitzky-Golay(S-G)一阶卷积求导方法预处理,根据局部最大值最小值原则和含氢基团(C-H、O-H)伸缩振动的敏感波段选定了5段特征波长参与建模,模型外部检验决定系数R2=0.941 6,标准误差RMSE=3.91.完整马铃薯样本光谱数据在Multiplicative ScatterCorrection(MSC)基础上使用S-G一阶卷积求导方法预处理,通过选取了线性关系较好的5段波长参与建模.模型外部检验决定系数R2=0.847 5,标准误差RMSE=4.07.结果表明,完整马铃薯样本模型的检测效果虽然没有切片样本效果理想,但仍可以作为实际生产中进行马铃薯干物质含量检验的有效手段.【总页数】5页(P47-51)【作者】陈争光;冯惠妍;尹淑欣;王雪;王淑云【作者单位】黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆163319;黑龙江省科学技术情报研究所科技文献馆【正文语种】中文【中图分类】S532;O657.33【相关文献】1.利用可见光/近红外-短波红外光谱预测土壤总氮含量的研究 [J], 程彬;姜琦刚;湛邵斌2.基于近红外高光谱成像技术的马铃薯干物质含量无损检测 [J], 吴晨;何建国;刘贵珊;贺晓光;王松磊3.温度影响下短波近红外酒精度检测的传递校正 [J], 付庆波;索辉;贺馨平;丛玉良4.便携式近红外仪检测牛奶中脂肪、蛋白质及干物质含量 [J], 李晓云;王加华;黄亚伟;韩东海5.马铃薯干物质含量高光谱检测中变量选择方法比较 [J], 周竹;李小昱;高海龙;陶海龙;李鹏;文东东因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
马铃薯内外品质无损检测技术的研究进展目录1. 内容概括 (2)1.1 检测技术的重要性 (2)1.2 马铃薯的内在品质与外在品质分析 (3)1.3 无损检测技术的现状与展望 (4)2. 马铃薯内在品质检测技术 (5)2.1 近红外 spectroscopy (6)2.1.1 NIRS的原理与特点 (7)2.1.2 NIRS在马铃薯品质检测中的应用 (8)2.2 液相色谱-质谱联用法 (9)2.3 分子标记技术 (10)2.3.1 分子标记的原理 (11)2.3.2 分子标记在马铃薯品质检测中的应用 (12)3. 马铃薯外在品质检测技术 (13)3.1 视觉图像分析 (15)3.1.1 图像处理技术 (16)3.1.2 图像分析在马铃薯品质检测中的应用 (18)3.2 近红外成像技术 (19)3.2.1 NIRI的原理 (20)3.2.2 NIRI在马铃薯品质检测中的应用 (21)3.3 X射线成像技术 (22)3.3.1 X射线成像原理 (23)3.3.2 X射线成像在马铃薯品质检测中的应用 (24)4. 马铃薯的整体无损检测系统 (25)4.1 系统集成技术 (27)4.1.1 数据融合技术 (28)4.1.2 控制系统设计 (29)4.2 典型集成系统案例分析 (30)4.2.1 国内外案例介绍 (31)4.2.2 集成系统性能评估 (33)5. 结束语 (34)5.1 研究展望 (34)5.2 技术创新与发展策略 (35)1. 内容概括本研究主要综述了近年来马铃薯内外品质无损检测技术的研究进展，旨在为马铃薯质量和安全性评估提供一个高效、快速且实用的非破坏性检测方法。
马铃薯是世界上最重要的蔬菜和粮食作物之一，其品质直接关系到消费者的健康和食品供应的安全。
传统的马铃薯质量检测依赖于破坏性方法，不仅耗时且存在一定的损害风险。
发展一种既能保证马铃薯内外品质检测的精确性，又能避免对其进行物理破坏的方法，具有重要的实践意义。
便携式马铃薯多品质参数局部透射光谱无损检测装置王凡;李永玉;彭彦昆;杨炳南;李龙;尹学清【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2018(49)7【摘要】基于可见/近红外局部透射光谱,根据马铃薯大小及形状特征,设计了便携式马铃薯多品质无损检测装置,包括光谱采集模块、光源模块、控制与显示模块、供电模块和黑白参考盒,装置尺寸为11 cm×6.5cm×9.5 cm.选取大西洋品种马铃薯样品85个,基于装置建立了马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的偏最小二乘定量预测模型,马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数预测模型验证集相关系数分别为0.927 8、0.914 6、0.933 8,均方根误差分别为0.325 3％、0.344 9％、0.041 6％.基于QT开发工具,采用C/C++语言编写了装置实时分析控制软件,将所建预测模型植入到软件中,实现了马铃薯多品质参数实时无损检测一键式操作.最后对便携式马铃薯多品质无损检测装置的检测精度进行了验证.20个马铃薯样品含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的装置预测值与标准理化值的相关系数分别为0.914 1、0.912 2和0.914 0,均方根误差分别为0.352 7％、0.340 4％和0.040 0％,平均偏差分别为0.295 1％、0.253 6％和0.031 6％,重复采样最大变异系数分别为0.006 7、0.012 4和0.123 1.结果表明:马铃薯多品质局部透射无损检测装置可以实现马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的实时无损检测.【总页数】7页(P348-354)【作者】王凡;李永玉;彭彦昆;杨炳南;李龙;尹学清【作者单位】中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业机械化科学研究院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业机械化科学研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S379.9【相关文献】1.便携式生鲜肉品质无损快速检测装置的设计 [J], 林琬;彭彦昆;王彩萍2.手持式生鲜肉品质参数无损检测装置研究 [J], 魏文松;彭彦昆3.便携式鱼粉品质检测装置的设计与参数优化 [J], 李培;牛智有;谭鹤群;刘鸣;张伟健4.基于特征LED光源的苹果多品质参数无损检测装置研究 [J], 赵娟;全朋坤;张猛胜;田世杰;张海辉;任小林5.便携式水产品多品质参数拉曼检测装置设计与试验 [J], 张雷蕾;滕官宏伟;朱诚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
