[發明專利]一種用于柑橘類水果內部凍害的在線識別方法

在審

• 申請號: 202110661386.0
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113390815A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 徐惠榮;田世杰;應義斌;饒秀勤;李麟;羅璇
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江開浦科技有限公司
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/359;G01B5/08;G06K9/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種用于柑橘類水果內部凍害的在線識別方法，其特征在于，包括：

步驟S1，以已知凍害分類的柑橘類水果作為樣本，包含了凍傷的和正常的兩個大種類；采集所有柑橘類水果樣本的可見/近紅外透射光譜作為樣本透射光譜，同時采集聚四氟乙烯球的透射光譜作為樣本參比光譜；

步驟S2，測得每一個柑橘類水果的橫徑值，作為樣本透射光譜采集時的光程信息；

步驟S3，采集全部柑橘類水果樣本的光譜與橫徑值后，對于每個柑橘類水果樣本，處理獲得樣本吸光度光譜并校正樣本吸光度光譜：

步驟S4，將所有柑橘類水果的經校正后的樣本吸光度光譜數據劃分訓練集和測試集，通過波段尋優算法獲得最優光譜范圍；

步驟S5，建立柑橘類水果內部凍害識別模型，并用最優光譜范圍的樣本吸光度光譜進行訓練獲得最優柑橘類水果內部凍害識別模型，將最優柑橘類水果內部凍害識別模型嵌入到水果品質檢測分選生產線對柑橘類水果的內部凍害進行在線實時檢測。

2.根據權利要求1所述一種用于柑橘類水果內部凍害的在線識別方法，其特征在于：所述步驟S1中，采集柑橘類水果樣本的透射光譜時，光源(3)發出光束從柑橘類水果樣本一側入射，并且入射方向與柑橘類水果樣本的赤道面平行，透射光譜接收單元(1)布置在柑橘類水果樣本的另一側接收獲取透射光束的光譜信息。

3.根據權利要求1所述一種用于柑橘類水果內部凍害的在線識別方法，其特征在于：所述步驟S3中，對于每個柑橘類水果樣本，按照以下方式進行處理：

步驟S3.1，結合樣本參比光譜對樣本透射光譜進行吸光度值轉換，得到柑橘類水果樣本的樣本吸光度光譜；

步驟S3.2，將橫徑值與樣本吸光度光譜進行相關性分析，尋找與果實大小相關性最高的光譜波長點，并以光譜波長點為參照進行透射光譜校正。

4.根據權利要求3所述一種用于柑橘類水果內部凍害的在線識別方法，其特征在于：所述步驟S3.2中，基于果實大小進行透射光譜橫徑校正流程如下：

步驟S3.2.1，讀入柑橘類水果樣本的橫徑值與樣本吸光度光譜，對于樣本吸光度光譜中的單個波長作為測量波長，進行相關性分析，公式為：

其中，r表示測量波長下的吸光度值和橫徑值的相關性權值，X表示為單個柑橘類水果樣本在測量波長下的吸光度值，Y表示為柑橘類水果樣本的橫徑值；表示所有柑橘類水果樣本在測量波長下吸光度值的平均值，表示所有柑橘類水果樣本的橫徑值的平均值；

步驟S3.2.2，不斷重復步驟S3.2.1對該柑橘類水果樣本的樣本吸光度光譜中的所有每個波長均進行處理獲得所有各個波長的相關性權值r，選取相關性權值r最大對應的波長作為光譜波長點R_MAX；柑橘類水果樣本的所有各個波長處的吸光度值除以光譜波長點R_MAX處的吸光度值，以完成該柑橘類水果樣本的透射光譜校正；

步驟S3.2.3，對每一個柑橘類水果樣本重復步驟S3.2.1～步驟S3.2.2，直至所有柑橘類水果樣本完成透射光譜校正。

5.根據權利要求1所述一種用于柑橘類水果內部凍害的在線識別方法，其特征在于：所述步驟S4中，劃分訓練集和測試集，是隨機將m個樣本吸光度光譜劃分為訓練集，剩余的n個樣本吸光度光譜劃分為測試集。