农业机械学报

作者：张悦湘，李永玉，彭彦昆，王威，刘杰，孙禹琢

单位：中国农业大学;国家农产品加工技术装备研发中心,中国农业大学;国家农产品加工技术装备研发中心,中国农业大学;国家农产品加工技术装备研发中心,中国农业大学;国家农产品加工技术装备研发中心,中国农业大学;国家农产品加工技术装备研发中心,中国农业大学;国家农产品加工技术装备研发中心,

关键词：油菜籽;叶绿素;多光谱传感器;无损检测;插入式装置

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD1600101-06）

油菜是我国第一大油料作物，生产中常采用联合收获机一次性收获，因此收获的油菜籽叶绿素含量差异较大，影响油品质量和油脂加工成本，油菜籽中的叶绿素含量现场实时检测在油菜籽收购、加工等环节中具有重要意义。以研发便携式、低成本油菜籽叶绿素无损快速检测装置为目的，根据油菜籽堆放储藏等特性，设计插入式检测探头，并研制了一种基于多光谱传感器的低成本油菜籽叶绿素无损检测装置。基于所研制检测装置建立了油菜籽叶绿素含量的偏最小二乘预测模型，经光谱形状特征（Spectral shape feature, SSF）和连续投影算法（Successive projections algorithm, SPA）预处理后预测模型决定系数和均方根误差分别为0.9414和2.0261mg/kg。同时，基于Raspberry Pi 3B和QT5开发工具，采用C++语言开发了实时分析控制软件，实现了一键式人机交互控制。最后，选取25组未参与建模的油菜籽样品对装置检测精度和稳定性进行了外部验证，装置对每个样品重复检测3次叶绿素含量平均变异系数为3.27%，装置预测值与实际理化值决定系数和均方根误差分别为0.9358和1.9071mg/kg。

来源：2025年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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