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高光谱与机器学习相结合的大白菜种子品种鉴别研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.4[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31201137),国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA100705)和中央高校基本科研业务费专项资金项目(2013QNA6011)资助,
中文摘要:

提出了一种应用可见-近红外高光谱成像技术快速无损检测多宝鱼肉冷藏时间并实现其可视化的新方法。采集8种不同冷藏时间的共160个鱼肉样本的高光谱图像,并提取样本感兴趣区域(RO I )的平均光谱。取120个建模集样本的光谱数据与其相应的冷藏时间建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,对40个预测集样本的冷藏时间进行预测,预测决定系数(R2)为0.9662,预测均方根误差(RMSEP)为0.6799 d ,获得了满意的预测精度。最后,用所建模型对预测集图像上每个像素点的冷藏时间加以预测,采用ID L图像编程技术将不同的时间用不同的颜色表示,最终以伪彩图的形式实现多宝鱼肉冷藏时间的可视化。结果表明,高光谱成像技术与化学计量学结合可以准确预测鱼肉的冷藏时间,与图像处理方法结合可以实现预测时间的可视化,能形象、直观地展示出鱼肉的新鲜度状态和分布情况,为实现水产品加工的自动化奠定了基础。

英文摘要:

This study proposed a new method using visible and near infrared (Vis/NIR) hyperspectral imaging for the detection and visualization of the chilling storage time for turbot flesh rapid and nondestructively .A total of 160 fish samples with 8 different storage days were collected for hyperspectral image scanning ,and mean spectra were extracted from the region of interest (ROI) inside each image .Partial least squares regression (PLSR) was applied as calibration method to correlate the spectral data and storage time for the 120 samples in calibration set .Then the PLSR model was used to predict the storage time for the 40 prediction samples ,which achieved accurate results with determination coefficient (R2 ) of 0.966 2 and root mean square error of prediction (RMSEP) of 0.679 9 d .Finally ,the storage time of each pixel in the hyperspectral images for all prediction samples was predicted and displayed in different colors for visualization based on pseudo-color images with the aid of an IDL program . The results indicated that hyperspectral imaging technique combined with chemometrics and image processing allows the determination and visualization of the chilling storage time for fish ,displaying fish freshness status and distribution vividly and laying a foundation for the automatic processing of aquatic products .

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642