贡梨是大众喜爱的水果,为研究不同检测方向对近红外在线检测贡梨可溶性固形物SSC的影响,提出全局模型并分析其鲁棒性.在贡梨六个方向上收集光谱:茎-花萼轴垂直,茎向上(A1)和茎向下(A5),茎-花萼轴和水平之间45°,茎向上倾斜(A2)和茎向下倾斜(A4),茎-花萼轴水平,茎朝向右侧光(A3),茎花萼轴水平,茎朝向带移动方向(A6).SSC范围为9.53～14.70的150个样品分为115个标准偏差为1.05的校准集和35个标准偏差为0.93的预测集.采用偏最小二乘回归PLSR分别建立六个局部模型和一个全局模型,局部模型由各方向的115个校正集数据经过Savitzky-Golay卷积平滑、多元散射校正MSC、高斯滤波平滑GFS三种不同的预处理方法处理后使用偏最小二乘回归PLSR建立而来;用本方向校正集数据建立的局部模型验证本方向的35个预测集数据,比较这三种预处理方法后所建立的PLSR模型,结果表明经过GFS处理后建立的模型验证效果最好,因此六个局部模型和全局模型均采用GFS处理后建立的PLSR模型.全局模型是由A1,A2,A3,A4,A5和A6六个方向的690个校正集光谱数据经过GFS预处理后采用PLSR建立的贡梨SSC模型.各方向的预测集分别对七个模型进行验证,验证结果表明,局部模型虽然在本方向的预测效果强于全局模型,但无法验证其他方向,鲁棒性差,由此可知检测方向的不同对预测效果的影响很大;全局模型能够准确预测各个检测方向的贡梨SSC,全局模型的校正集相关系数Rc为0.828,校正集均方根误差RMSEC为0.424;A1,A2,A3,A4,A5和A6方向的预测集相关系数Rp分别为0.818,0.765,0.799,0.821,0.794和0.824,预测集均方根误差RMSEP分别为0.446,0.525,0.478,0.538,0.486和0.619;六个方向的Rp与Rc比较接近且均在0.800左右,RMSEC与RMSEP均在0.500左右,结果表明全局模型在检测不同方向的贡梨SSC上有着极好的鲁棒性.

近红外;贡梨;可溶性固形物SSC;全局模型;鲁棒性

刘燕德;廖军;李斌;姜小刚;朱明旺;姚金良;王秋

华东交通大学机电与车辆工程学院 ,智能机电装备创新研究院 ,江西 南昌 330013

光谱学与光谱分析

[1]刘燕德;廖军;李斌;姜小刚;朱明旺;姚金良;王秋-.基于近红外光谱分析贡梨可溶性固形物全局模型的鲁棒性)[J].光谱学与光谱分析,2022(09):2781-2787

贡梨

近红外光谱分析,可溶性固形物,全局模型,水果,在线检测,SSC,上收,花萼,A1,A5,向上倾斜,A2,向下倾斜,A4,朝向,A3,移动方向,A6,标准偏差,偏最小二乘回归,PLSR,局部模型,Savitzky,Golay,多元散射校正,MSC,高斯滤波,GFS,预处理方法,模型验证,明经,光谱数据,七个,由此可知,同对,准确预测,个检,Rc,RMSEC,Rp,RMSEP,同方向,极好

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