国家自然科学基金(31171720)
- 作品数：20 被引量：306H指数：12
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- 成熟期梨可溶性固形物含量的近红外漫反射光谱无损检测
- 为了给成熟期梨内部品质的无损检测提供依据,以砀山酥梨为对象,利用近红外漫反射光谱检测技术进行了成熟期梨可溶性固形物含量的无损、快速测定方法研究。试验综合比较和分析了6种光谱预处理方法和3种定量校正方法对建模结果的影响。结...
- 王铭海郭文川刘卉
- 关键词：成熟期可溶性固形物近红外光谱无损检测
- 文献传递
- 基于介电特性的豆浆固形物含量检测被引量：6
- 2016年
- 为检测豆浆中固形物含量（S）,采用网络分析仪研究了频率（20～4 500 MHz）、温度（20～80℃）和S（2.00～7.01 g/（100 m L））对豆浆介电参数（相对介电常数ε＇和介质损耗因子ε″）的影响规律;建立了豆浆介电参数与温度、S之间的关系模型,并对模型预测S的可行性进行了检验。结果说明,在20～4 500 MHz的频率范围内,ε＇随频率的增大而减小,ε″随频率的增大先减小后增大,在600～2 000 MHz之间有最小值。ε＇随温度的升高而减小,低频段下ε″随温度的升高而增大,而高频段下ε″随温度的升高而减小,ε″达到最小值时的频率随着温度的升高而增大。ε＇随S的增大而减小,而ε″随S的增大而增大。一定频率下,可用二次多项式表达豆浆的ε＇和ε″与温度、S的关系;基于100 MHz下的ε＇和20 MHz下的ε″所建立的二次多项式的决定系数分别为0.989和0.990。对模型的验证结果表明,基于20 MHz下的ε″计算的S值与实测值之间的决定系数为0.978。研究结果表明介电特性可用于检测豆浆中的固形物含量。
- 郭文川王东阳孔繁荣李伟强
- 关键词：豆浆固形物含量温度介电参数
- 基于AVR单片机的害虫耐热性试验装置设计被引量：2
- 2012年
- 掌握农产品目标害虫的耐热性对于确定热处理杀虫方法中热处理温度和时间非常重要,为此设计了一套加热杀虫过程中控制加热速度和加热温度的试验装置。以AVR Atmega16单片机为控制器,Pt100为温度传感器,采用脉宽调制原理设计了害虫耐热性试验装置的温度检测和控制电路;利用单片机C语言设计了下位机控制程序,利用VB语言设计了上位机监控软件(包含数据输出功能)。系统测试结果表明,10～70℃范围内的温度检测精度为0.2℃,温度控制精度为0.1℃,加热速度可在0～15℃/min范围内任意设定。
- 郭文川杨沉陈赵志翔李群卓王绍金
- 关键词：害虫耐热性
- 基于近红外漫反射光谱的多品种桃可溶性固形物的无损检测被引量：19
- 2014年
- 【目的】研究基于近红外漫反射光谱的多品种桃可溶性固形物含量的无损检测技术。【方法】在获得3个不同品种桃近红外漫反射光谱的基础上,采用多元散射校正(MSC)方法处理原始光谱,以SPXY算法划分样品集,分别建立了可溶性固形物含量的偏最小二乘回归(PLSR)、极限学习机(ELM)和最小二乘支持向量机(LSSVM)预测模型,并比较和评价了移动窗口偏最小二乘法(MWPLS)和连续投影算法(SPA)优选有效特征波长对于简化模型运算量、改善模型预测性能的影响。【结果】虽然全光谱可以获得较好的识别效果,但是模型比较复杂;MWPLS与SPA优选的有效特征波长均能有效地减少建模变量并简化模型,但MWPLS在提高建模效率和改善模型预测精度方面有更明显的优势;PLSR、ELM与LSSVM模型都取得了较理想的预测结果,其中PLSR方法较适用于全光谱建模分析;MWPLS-ELM模型对样品集中桃可溶性固形物含量的预测性能最好,其校正相关系数、校正均方根误差、预测相关系数和预测均方根误差分别为0.991,0.397,0.983和0.497。【结论】近红外漫反射技术可用于多品种桃可溶性固形物含量的准确、无损检测,也为其他品种果品的内部品质指标快速、无损检测提供了技术借鉴。
- 王铭海郭文川商亮谷静思
- 关键词：近红外光谱可溶性固形物无损检测
- 基于近红外漫反射光谱的损伤猕猴桃早期识别被引量：33
- 2013年
- 以贮藏1d的碰撞损伤猕猴桃、挤压损伤猕猴桃和无损猕猴桃为对象,分别建立了猕猴桃的Fisher判别模型、BP神经网络判别模型与最小二乘支持向量机(LSSVM)判别模型,综合比较了采用全光谱波长(FS)、主成分分析(PCA)提取特征变量与连续投影算法(SPA)优选特征波长作为各模型输入变量时,对各模型判别效果的影响。研究结果表明,SPA优选特征波长相比于PCA和FS有较明显的优势;3种判别模型均能基本满足实际要求,且LSSVM模型的识别性能最佳,其中SPA-LSSVM模型对预测集碰撞损伤样品、挤压损伤样品与无损样品的正确识别率分别达到100%、95%和100%,总的正确识别率为98.2%。
- 郭文川王铭海岳绒
- 关键词：猕猴桃近红外光谱连续投影算法最小二乘支持向量机
- 基于介电特性的燕麦含水率预测被引量：40
- 2012年
- 为了给基于介电特性的小杂粮含水率测量仪的开发提供基础数据,该文以燕麦为对象,利用同心圆柱形电容器研究了测试信号频率(103～106Hz)、燕麦含水率(12%～21%)、温度(5～40℃)和体积密度(671～787kg/m3)对相对介电常数ε′和介质损耗因数ε″的影响,分析了介电参数变化的原因;建立了部分频率下燕麦介电参数与主要影响因素的关系模型,验证了模型的精度;检验了基于介电参数预测含水率的精度和可行性。结果表明,在103～106Hz频段内,燕麦的ε′和ε″均随测试信号频率的增大而减小,但随含水率、温度和体积密度的增大而增大;可用三元或二元三次方程描述介电参数和主要影响因素的关系,且各模型的决定系数皆大于0.96;同烘干法获得的含水率相比,基于介电参数预测燕麦含水率的误差范围在±1.2%,说明基于介电特性预测含水率是可行的。本研究对了解燕麦的介电特性以及燕麦含水率检测仪的开发有重要的指导意义。
- 郭文川王婧朱新华
- 关键词：介电特性含水率温度燕麦体积密度
- 采后猕猴桃可溶性固形物含量的高光谱无损检测被引量：46
- 2015年
- 为探讨基于高光谱成像技术无损检测采后猕猴桃可溶性固形物含量（soluble solids content,SSC）的可行性,基于猕猴桃900~1 700 nm波长范围的反射高光谱,建立了预测SSC的偏最小二乘、支持向量机及误差反向传播（error back propagation,BP）网络模型,并综合比较了分别以全光谱的226个波长,利用连续投影算法提取的12个有效波长和采用无信息变量消除法提取的128个有效波长作为模型的输入变量对各模型预测效果的影响。结果表明,连续投影算法能有效地提取有效波长,其在简化模型方面优势明显;BP网络与连续投影算法相结合具有最好的预测性能（预测相关系数为0.924,预测均方根误差为0.766）。研究表明,高光谱成像技术可无损检测猕猴桃的SSC,该技术将使猕猴桃内部品质的工业化分级成为可能。
- 董金磊郭文川
- 关键词：猕猴桃可溶性固形物含量BP网络连续投影算法
- 发育后期苹果的介电特性与理化特性的关系被引量：10
- 2016年
- 为了解发育后期苹果的介电特性、生理特性和内部品质的变化规律以及三者之间的关系,采用同轴探头技术测量发育后期3个月内‘富士’苹果在20～4 500 MHz间的相对介电常数ε’和介质损耗因子ε＂,同时测量苹果果实的生理特性（乙烯释放量和呼吸强度）和内部品质（可溶性固形物含量（soluble solids content,SSC）、硬度、p H值和含水率）。结果表明：ε’随频率的增加而减小,ε＂在2 000 MHz附近存在极小值;随着果实逐渐发育成熟,ε’和ε＂逐渐减小。整个发育后期,果实的SSC和果汁的p H值呈上升趋势,硬度呈下降趋势;乙烯释放高峰出现在2个呼吸高峰之间。ε’和ε＂与SSC、硬度和p H值在特定的频率范围内存在较好的线性相关性。研究说明,苹果的介电特性是生理特性与内部品质的综合反映,根据介电参数值判断苹果的成熟情况以及用单一频率下的介电参数值评价苹果的内部品质均可行。
- 孔繁荣郭文川
- 关键词：苹果相对介电常数生理特性
- 成熟期梨可溶性固形物含量的近红外漫反射光谱无损检测被引量：9
- 2013年
- 【目的】研究成熟期梨可溶性固形物含量的近红外漫反射光谱无损检测技术,为及时、准确地掌握成熟期梨果实的内部品质特性及田间管理、适时采收、合理储藏提供依据。【方法】基于近红外漫反射光谱检测技术分别建立了成熟期砀山酥梨可溶性固形物含量的偏最小二乘(PLS)、广义回归神经网络(GRNN)和偏最小二乘支持向量机动态预测模型(LSSVM),并综合评价了无信息变量消除法(UVE)优选有效特征波数对于简化模型、提高预测性能的影响。【结果】UVE算法能够很好地提高建模效率、有效改善GRNN和LSSVM模型预测精度,而对PLS分析模型效果不明显。3种模型中,LSSVM模型比GRNN和PLS模型具有明显优势,其中UVE-LSSVM模型具有最佳预测精度和适用性,其校正相关系数(Rc)为0.988,校正均方根误差(RMSEC)为0.074,预测相关系数(Rp)为0.922,预测均方根误差(RMSEP)为0.162。【结论】基于近红外光谱技术的UVE-LSSVM模型可用于成熟期梨可溶性固形物含量的无损检测。
- 王铭海郭文川谷静思刘卉
- 关键词：近红外光谱成熟期可溶性固形物含量
- 梨生长发育后期介电特性、生理特性和内部品质的关系被引量：6
- 2015年
- 为了了解生长发育后期梨的介电特性与生理特性和内部品质的关系,采用同轴探头技术测量了生长发育后期2个月内梨在20~4500 MHz间的介电参数(相对介电常数ε’和介质损耗因子ε'),同时测量了梨的生理参数(乙烯释放量和呼吸强度)以及内部品质参数(可溶性固形物含量SSC、硬度和含水率)。结果表明:在所测频率范围内,ε’随频率的增加而减小,ε'在25 MHz附近存在极大值,在1300 MHz附近存在极小值。ε’和ε'随时间的推移先减小后增大。糖度和硬度随时间的推移呈下降趋势。呼吸高峰出现于乙烯释放高峰之前,且乙烯释放高峰的出现时间与介电参数由减小到增大的转折点相同。介电参数与SSC和硬度之间没有明显的线性关系。研究说明,梨的介电特性是生理特性的反映,可以根据介电参数值判断梨的成熟情况,但是单一频率下的介电参数值很难用于评价梨的内部品质。
- 郭文川孔繁荣王转卫刘大洋
- 关键词：介电特性生理特性
