CT技術(shù)及圖像變換對蘋果內(nèi)部品質(zhì)的無損檢測模型研究.pdf

1、我國是蘋果的生產(chǎn)種植大國，卻不是強(qiáng)國，原因之一是我國對水果的品質(zhì)檢測及分離技術(shù)落后，因此農(nóng)產(chǎn)品無損檢測以其無損，快速，自動化程度高等眾多特點(diǎn)使其成為國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的一個重要的研究課題。本文采用計算機(jī)斷層掃描技術(shù)及圖像處理等方法，對貯藏期蘋果內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行無損檢測的基礎(chǔ)性研究。主要通過對蘋果進(jìn)行CT掃描，測定可滴定酸度、可溶性固形物、pH和含水率等，并將其作為衡量蘋果內(nèi)部品質(zhì)的指標(biāo)，建立預(yù)測模型，對蘋果內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)

2、果如下：
　　 1、本文選取了三個產(chǎn)地(山東、陜西和新疆)的紅富士蘋果，采用最小二乘法建立了蘋果貯藏期CT值與內(nèi)部成分含量的線性模型，并在線性模型的基礎(chǔ)上，采用二次擬合的方法建立了各內(nèi)部品質(zhì)的曲面模型。通過數(shù)據(jù)建立模型，在統(tǒng)計學(xué)上驗(yàn)證了每個貯藏期內(nèi)蘋果內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)和CT值之間的線性關(guān)系，并且可以預(yù)測在貯藏期內(nèi)蘋果內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)的變化趨勢及具體參數(shù)值。
　　 2、以不同產(chǎn)地的紅富士蘋果為研究對象，將蘋果的產(chǎn)地，CT值和貯藏時

3、間作為參數(shù)，通過二次擬合的方法建立可以預(yù)測蘋果內(nèi)部品質(zhì)的綜合的預(yù)測模型。在衡量蘋果內(nèi)部品質(zhì)的四個參數(shù)中，可滴定酸度、pH和含水率三個模型的預(yù)測結(jié)果較好，它們的相關(guān)系數(shù)R分別為0.9375、0.9634、0.9029，均方根誤差RMSE分別為0.2286、0.1183、0.4949，可溶性固形物的預(yù)測結(jié)果不夠理想，相關(guān)系數(shù)為0.7891，均方根誤差為0.6671。
　　 3、將蘋果CT灰度圖像進(jìn)行傅里葉變換，從時域空間變換到頻域空

4、間，可以得到中間有一個峰值，周圍區(qū)域平坦的頻域圖像，峰值分布在14.0244和14.9589之間。經(jīng)多次試驗(yàn)，選擇圖像中16個位置的值作為特征參數(shù)，采用主成分回歸和偏最小二乘回歸的方法建模，預(yù)測蘋果內(nèi)部品質(zhì)。結(jié)果表明，在主成分回歸中選取10個主成分，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.4376％，并依此建立回歸模型，對模型進(jìn)行F檢驗(yàn)，p值均小于0，05，擬合結(jié)果良好。采用偏最小二乘回歸進(jìn)行建模，當(dāng)潛變量為12時，蘋果的每個內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后模型