农业机械学报

作者：高升，王巧华，施行，李庆旭

单位：华中农业大学；农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学；农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学；农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学；农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,

关键词：红提葡萄; 内部多品质参数; 可见/近红外光谱; 无损检测; 便携式仪器

基金：国家自然科学基金项目(31871863)、湖北省自然科学基金项目（2012FKB02910）和湖北省研究与开发计划项目(2011BHB016)

基于可见/近红外漫反射光谱分析技术，设计了便携式生长期红提葡萄多品质参数无损检测仪，该仪器由光谱采集探头、光谱仪、卤素灯光源、锂电池、控制器及外围电路等部分组成，仪器尺寸为200?mm× 160?mm× 150?mm， 方便携带。以生长期内的红提葡萄果粒为研究对象，采集400~1?000?nm的可见/近红外漫反射光谱信息，对原始光谱进行预处理和特征波长提取，分别建立了红提SSC、总酸质量分数、pH值、硬度和含水率的最优偏最小二乘回归（PLSR）预测模型，所建各指标的最优PLSR预测模型的预测集相关系数分别为0.954?5、0.977?8、0.987?8、 0.945?6、 0.902?8， 均方根误差分别为1.012?2°Brix、2.022?5%、0.074?7、7.281?3?N、0.979?9%。基于MFC开发工具，运用 C++语 言编写了仪器实时分析处理软件，将所建红提葡萄多品质参数的最优PLSR预测模型植入硬件装置中，实现了生长期红提葡萄果粒的多品质参数一键式无损检测。经检验测试，果粒SSC、总酸质量分数、pH值、硬度和含水率预测集相关系数Rp 分别为0.941?4、0.968?7、0.976?8、0.934?8、0.900?6，预测集均方根误差分别为1.156?7°Brix、2.364?5%、0.098?6、8.357?1?N、1.105?1%，且该检测仪一次检测时间不超过2?s，说明该仪器可完成生长期红提葡萄果粒的实时无损检测。

来源：2021年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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