检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2017年第6期37卷 1759-1764页

作者：王辉田寒友张顺亮张昊赵冰李家鹏乔晓玲中国肉类食品综合研究中心肉类加工技术北京市重点实验室北京100068 中国农业大学食品科学与营养工程学院教育部-北京市功能乳品实验室北京100083

应用便携式近红外光谱仪采集320份生鲜猪肉在近红外光谱中波区的光谱信息,采用不同优化方法建立猪肉胆固醇预测模型,并对异常样品的剔除及组合预处理方法对模型性能的改善进行了分析。研究表明:通过对异常值的二次剔除,并使用SG一阶导数... 详细信息

应用便携式近红外光谱仪采集320份生鲜猪肉在近红外光谱中波区的光谱信息,采用不同优化方法建立猪肉胆固醇预测模型,并对异常样品的剔除及组合预处理方法对模型性能的改善进行了分析。研究表明:通过对异常值的二次剔除,并使用SG一阶导数(savitzky-golay first derivative,SG 1st D)、SG平滑(savitzky-golay smoothing,SGS)和正交信号校正(OSC)的组合预处理方法,可获得最佳生鲜猪肉胆固醇预测模型,其参数如下:校正集相关系数(Rc)=0.9137,校正标准差(standard error of calibration,SEC)=2.5607,验证集相关系数(Rp)=0.656 7,预测标准差(standard error of prediction,SEP)=4.985 5,主因子数(principal factor,PF)=4,范围误差比(ratio of performance to standard deviation,RPD)=2.5032,相对预测标准差(relative standard error of prediction,RSEP)=8.625 4%,SEP/SEC=1.946 8,说明模型在近红外光谱中波区对猪肉胆固醇的分辨能力和预测准确度较好,通过向校正集中补充代表性样品可使模型稳健性进一步改善。对检验集样品预测值(prediction value,PV)与参比值(reference value,RV)的t检验显示二者之间无显著性差异(p>0.05),检验集样品总体预测准确率为62.5%,其中50~70mg·(100g)-1区段的局部预测准确率达到91.7%,可以用于生鲜猪肉胆固醇浓度的在线快速初步定量分析。该研究将便携式近红外光谱用于在近红外中波区对生鲜猪肉及肉制品中胆固醇浓度的分析和检测,通过进一步的研究和改进,可将其应用于产品的原料分级、品质和过程控制及市售产品的抽检等。

关键词：便携式近红外光谱仪中波近红外光谱在线无损检测生鲜猪肉胆固醇浓度

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基于图像处理-深度学习的孵前种鸭蛋外部品质在线无损检测

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农业工程学报 2023年第2期39卷 233-241页

作者：王巧华徐步云田文强陈远哲范维刘世伟华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070

种鸭蛋的品质影响着孵化率和健雏率,挑选优质种鸭蛋孵化不仅可以减少孵化占用的资源,还可以及时将不适宜孵化的种鸭蛋筛选出另做它用,避免其孵化失败造成浪费。为了对不同外部品质的孵前种鸭蛋进行检测分级,该研究设计了一种基于图像处... 详细信息

种鸭蛋的品质影响着孵化率和健雏率,挑选优质种鸭蛋孵化不仅可以减少孵化占用的资源,还可以及时将不适宜孵化的种鸭蛋筛选出另做它用,避免其孵化失败造成浪费。为了对不同外部品质的孵前种鸭蛋进行检测分级,该研究设计了一种基于图像处理和深度学习的种鸭蛋外部品质检测系统。在传送轨道上获取种鸭蛋的透射图像后,选取多张鸭蛋图像中的最大长轴计算形状特征,通过交错值衡量大小头相似度;在伽马变换平衡图像颜色后,使用HSV分割提取脏污特征图来计算脏污面积;采用自适应阈值分割和脏污特征图掩膜对图像样本数据进行预处理,搭建裂纹识别网络CrackNet来识别脏污鸭蛋的裂纹。结果表明,该检测系统可计算种鸭蛋的大小、蛋形指数、脏污面积和大小头相似度,检测表面裂纹,计算所得长轴和蛋形指数的均方误差仅0.2202 mm^(2)和0.000058,CrackNet的裂纹识别准确率为98.03%,研究结果可为入孵前种鸭蛋的筛选工作提供技术支持。

关键词：图像处理深度学习种鸭蛋在线无损检测外部品质检测

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基于ECT的气固两相流颗粒浓度在线无损检测

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电子测量与仪器学报 2021年第12期35卷 52-58页

作者：王胜南李敏艳扬州大学电气与能源动力工程学院扬州225127

颗粒浓度是描述气固两相流动状态的一个重要参数。推导了颗粒浓度与ECT传感器输出电容信号之间的关系,在此基础上开展了气固两相流颗粒浓度在线无损检测研究。在COMSOL+MATLAB环境下进行气固两相流颗粒浓度测量模拟实验,定量评估了图像... 详细信息

颗粒浓度是描述气固两相流动状态的一个重要参数。推导了颗粒浓度与ECT传感器输出电容信号之间的关系,在此基础上开展了气固两相流颗粒浓度在线无损检测研究。在COMSOL+MATLAB环境下进行气固两相流颗粒浓度测量模拟实验,定量评估了图像法和电容法颗粒浓度测量精度。在循环湍动流化床冷模装置上进行了初步的颗粒浓度测量实验研究,实验结果显示,在200、300和400 mm床层测量高度处利用图像法测得的颗粒体积浓度值分别在0.26~0.75、0.09~0.33、0.04~0.31范围内上下波动,而电容法的颗粒体积浓度测量值波动范围为0.27~0.68、0.09~0.47、0.04~0.26。

关键词：颗粒浓度气固两相流电容层析成像在线无损检测

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水心病苹果水心程度与可溶性固形物含量在线无损检测方法与分级装备研究

水心病苹果水心程度与可溶性固形物含量在线无损检测方法与分级装...

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作者：常汉浙江大学

学位级别：博士

研究和应用水果内部品质在线检测技术及装备对提高果品附加值、减少损耗、促进产业健康可持续发展具有重要意义。然而由于水果内部信息获取难度高、信噪比低等问题,水果内部品质尤其是深层内部病害检测技术及装备研发难度大。苹果作为... 详细信息

研究和应用水果内部品质在线检测技术及装备对提高果品附加值、减少损耗、促进产业健康可持续发展具有重要意义。然而由于水果内部信息获取难度高、信噪比低等问题,水果内部品质尤其是深层内部病害检测技术及装备研发难度大。苹果作为我国主要种植的水果品种之一,在我国的种植面积和产量均位居园林水果的前列。然而由于气候、营养元素等因素的影响,水心病作为一种发生于苹果维管束和果核周围的内部生理性病害,在苹果的主产区陕西和新疆等地均有发生,对苹果的仓储和商品化流通产生了较大的影响。水心病苹果因其独特的口感受到消费者的追捧,商业上又被称为冰糖心苹果。本研究针对苹果水心病的内源性、无明显光谱特征、在线检测受苹果大小和姿态影响大及水心病苹果可溶性固形物含量(Soluble Solids Content,SSC)检测难度大等问题开展试验,探究可见/近红外(Visible/Near Infrared,Vis/NIR)光谱技术在线检测苹果水心程度(Watercore Severity Index,WSI)及水心病苹果SSC的可行性并进行检测技术和分级装备开发。本研究的目的在于提出一种水心病苹果WSI和SSC在线精确检测方法,并设计开发一种新的适合于苹果内部品质和内部病害检测的输送系统与检测机构,为推进水果产后商品化处理提供理论基础和装备支撑。本文的主要研究内容和结果如下:(1)针对苹果水心病及SSC在线检测需求,研究了水心病苹果的光学特性,利用浙江大学智能生物产业装备创新研发团队(IBE团队)开发的自由托盘式水果分选设备,并采用双光源对射式光源布局的半透射检测系统,开展了苹果水心病无损检测研究。结果显示:同样大小的水心病苹果的透射光强谱峰值高于正常苹果,且随着WSI的增大,光强峰值逐渐增大。随机分布的不同大小和形状的水心组织改变了苹果的光透性,使苹果光谱产生了明显地随WSI变化而变化的趋势。这可能是导致水心病苹果不同检测位置的光谱产生差异的原因,同时也导致SSC预测效果变差。在水心病苹果和正常苹果的二分类判别中,k最近邻算法(k-Nearest Neighbor,k NN)、反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、一维卷积神经网络(One-Dimensional Convolutional Neural Network,1D-CNN)四种算法识别准确率均在95%以上,该结果表明利用Vis/NIR光谱技术对水心病苹果和正常苹果进行无损检测分类是可行的。在不同程度水心病苹果和正常苹果的k NN二分类判别中,轻微水心苹果和正常苹果的判别准确率较差(68%),而中等或严重水心苹果与正常苹果的判别准确率较高(91%、100%)。WSI和SSC的预测结果也反映出水心组织对水心病苹果内部品质无损检测的影响。(2)针对上述研究中苹果不同大小和分布的水心组织对WSI和SSC检测影响大的问题,本研究基于光学仿真研究和实验研究建立了四光源仿环形光源布局的苹果水心病和SSC无损检测方法并分析了苹果大小对检测的影响。结果显示:由使用Light Tools软件进行的光学仿真研究结果可知在四光源仿环形光源布局下获取到的苹果光谱能够携带更多的苹果内部信息。样本为同样大小的苹果采用平均光谱建立的模型性能优异。同样大小苹果的SSC的偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)预测模型中,较优的建模集均方根误差(Root Mean Square Error of Calibration,RMSEC)和预测集均方根误差(Root Mean Square Error of Prediction,RMSEP)分别为0.34?Brix和0.37?Brix,相对分析误差(Residual Predictive Deviation,RPD)达到3.78。采用PLSR算法进行WSI预测的模型的较优RMSEC、RMSEP和RPD分别为2.00%、1.82%和1.69。在双光源对射式和四光源仿环形两种光源布局下,不同大小苹果的SSC和WSI预测中,四光源仿环形光源布局的检测效果要优于双光源对射式光源布局的检测效果,尤其是SSC的预测,其在四光源仿环形光源布局下采用PLSR算法的较优RMSEC和RMSEP分别能够达到0.35?Brix和0.43?Brix,RPD值为3.58。该试验结果验证了光学仿真的结论,提出了四光源仿环形较优光源布局,评估了不同大小苹果对检测的影响。(3)针对苹果大小对苹果水心病在线检测的影响,开发了以多功能果杯和自适应光源调整机构为核心的苹果水心病和SSC在线检测样机。针对自由托盘分选线中托盘定位难、装备复杂,而传统滚子输送式分选

关键词：可见/近红外光谱苹果水心病可溶性固形物含量光谱修正在线无损检测分级装备

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基于多光谱图像的柑橘糖度含量在线无损检测研究

基于多光谱图像的柑橘糖度含量在线无损检测研究

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作者：刘晓江西农业大学

学位级别：硕士

柑橘的检测与分级是商品化处理中一个重要的步骤,柑橘糖度含量是对柑橘进行分级的重要参考标准之一,本文研究了柑橘按照糖度含量进行在线无损检测分级的方法,并进一步研制了适合生产实践的检测设备。本文通过对输送线上采集到的柑橘散... 详细信息

柑橘的检测与分级是商品化处理中一个重要的步骤,柑橘糖度含量是对柑橘进行分级的重要参考标准之一,本文研究了柑橘按照糖度含量进行在线无损检测分级的方法,并进一步研制了适合生产实践的检测设备。本文通过对输送线上采集到的柑橘散射图像应用光谱图像的相关技术,采用计算机分析,开展了对柑橘糖度含量的在线无损自动化检测的分级研究。研制了由光箱、光源、CCD摄像头、滤波片、多路分光仪、图像采集卡、工业控制计算机和触发器等设备组成的柑橘糖度含量检测的多光谱图像采集硬件系统。通过该多光谱图像系统采集不同波长(分别为785nm、915nm和940nm)的柑橘散射光谱图像,利用计算机对所采集的光谱散射图像进行数据化,并运用相应的统计分析软件对图像信息进行洛伦兹分布(LD)、高斯分布(GD)、指数分布(ED)函数的拟合。通过比较发现洛伦兹分布为最优分布函数。对柑橘的糖度含量(Sugar Content)与洛伦兹分布函数拟合所得参数进行多元线性回归分析(MLR),建立单波长、双波长和三波长的校正方程,通过验证并最终确立了柑橘糖度含量的最佳波长组合光谱图像预测模型。本研究中通过对200个相橘进行分级试验,结果表明：柑橘糖度含量预测模型的相关系数r为0.8,速度为4-5个/秒。这样的结果在很大程度上减轻了手工分级的劳动强度,同时也提高了劳动效率。光谱图像应用于柑橘在线检测分级,将会对柑橘的发展前景起到很好的推动作用,并且也为今后对其它水果进行糖度含量的在线无损检测奠定了基础。

关键词：多光谱图像在线无损检测糖度含量

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基于全透射近红外光谱技术的西瓜内部品质在线无损检测方法研究

基于全透射近红外光谱技术的西瓜内部品质在线无损检测方法研究

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作者：杨育霖华中农业大学

学位级别：硕士

我国西瓜年产量位居世界首位,连续数年均超过6000万吨。作为国内消费量最大的水果,西瓜内部品质却良莠不齐。当前空心现象的判断依赖于果农经验,而可溶性固形物(SSC)的测定需破坏样品,均不符合快速和大规模检测需求。基于此,本研究以L60... 详细信息

我国西瓜年产量位居世界首位,连续数年均超过6000万吨。作为国内消费量最大的水果,西瓜内部品质却良莠不齐。当前空心现象的判断依赖于果农经验,而可溶性固形物(SSC)的测定需破坏样品,均不符合快速和大规模检测需求。基于此,本研究以L600品种西瓜为研究对象,旨在开发一套西瓜内部品质的在线无损检测系统,致力于空心判别和SSC的在线测量。具体研究内容及结论如下: (1)探究在线判别西瓜空心的最优模型。采用一套覆盖557.59～1100.32nm波长范围的可见/近红外全透射在线检测系统,采集西瓜样本的光谱信息。对切开的西瓜进行图像处理,判别其空心程度。通过对比不同预处理方法,卷积平滑结合最大最小值归一化(SG-MMS)技术因其能在统一数据量纲的同时保持原始数据结构而表现最佳。在此基础上,径向基函数支持向量机(RBF-SVM)和极限学习机(ELM)模型均显示出良好的分类性能。进一步应用连续投影(SPA)、基于蒙特卡洛的无信息变量消除(MC-UVE)和随机蛙跳(RF)特征选择方法后,分别筛选出27、156和80个特征波长,显著减少了数据维度和计算时间。其中基于RF方法优化的RBF-SVM模型精度与基于全波段原始光谱信息的一维卷积神经网络(1D-CNN)模型相当。经多次验证,1D-CNN模型判别速度比前者更快。在预测集上,该模型对正常、空心西瓜以及整体的分类精度分别达到了100%、94.87%和97.37%,证明了其在西瓜空心检测中的有效性和高效性。 (2)探究在线预测西瓜SSC的最优模型。采集西瓜固定(T1)和随机(T2)两种姿态的光谱数据,并测定其局部和整果的SSC。分别建立全波段的最小二乘回归(PLSR)与1D-CNN模型。在两种姿态下,都是1D-CNN表现更优异,特别是在随机姿态的预测中更为突出。随后利用稳定性竞争自适应加权(SCARS)和区间组合优化(ICO)算法对整果PLSR模型进行优化,ICO-PLSR模型在固定和随机姿态下均降低了数据维度并提升了精度,固定姿态下的预测集相关系数(Rp)和均方根误差(RMSEP)为0.9045和0.6500°Brix,略优于1D-CNN。但在随机姿态、局限和融合模型下,后者精度更高。1D-CNN模型随机姿态下Rp和RMSEP为0.8704和0.7349°Brix;局限模型(T1预测T2和T2预测T1)RMSEP为1.0242°Brix和0.9560°Brix;融合模型预测T1和T2的RMSEP分别为0.7061和0.7430°Brix。通过稳定一致波长筛选(SWCSS)算法筛选仪器间一致性波段,对比斜率/截距校正(S/B)、分段直接校正(PDS)和光谱空间变换(SST)技术,实现预测模型从主仪器到实际生产线从仪器的迁移。验证表明,SWCSS-PDS策略提升最显著,两台从仪器的Rp分别从0.5833和0.6049提升至0.8629和0.8662,RMSEP从2.2762和2.1301°Brix下降至0.9168和0.9116°Brix。

关键词：可见/近红外全透射光谱西瓜空心可溶性固形物在线无损检测模型传递一维卷积神经网络一致性波段挑选

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水果糖度可见/近红外光谱在线无损检测研究

水果糖度可见/近红外光谱在线无损检测研究

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作者：吴文强江西农业大学

学位级别：硕士

我国自古就是水果生产大国，在国际水果市场中一直占据着非常重要的地位，虽然我国水果出口量逐年增加，但占总产值的比重却不到5%。主要原因是我国水果的采后附加值非常低，水果行业商品化程度低，缺乏市场竞争力。水果外部和内部品质... 详细信息

我国自古就是水果生产大国，在国际水果市场中一直占据着非常重要的地位，虽然我国水果出口量逐年增加，但占总产值的比重却不到5%。主要原因是我国水果的采后附加值非常低，水果行业商品化程度低，缺乏市场竞争力。水果外部和内部品质的在线无损检测是采后处理的关键步骤，因此水果内部品质在线无损检测技术装备的开发与应用不仅有助于提升果品产业的附加值,提高劳动效率增加果农收入，同时也将积极助推我国果品产业化整体水平升级，提升我国水果产业在国际上的竞争力。近红外光谱检测技术因其诸多特点被广泛应用于各种产品快速无损的检测，近些年近红外光谱检测技术在国内的基础研究已经取得初步进展，在水果内部品质检测领域也进行了一定的积极探索，但基于近红外光谱技术的在线无损检测装置还处于初步研究阶段，特别是投入产业化应用的装备迟迟未能推出。本课题采用厚皮水果（赣南脐橙）和薄皮水果（翠冠梨和南水梨）为研究对象，以水果糖度近红外光谱静态无损检测技术为理论基础，结合机电、计算机技术，设计完成了水果糖度在线无损检测实验样机和在线检测软件控制系统，并应用搭建好的水果糖度智能化实时在线检测装置进行了水果糖度在线的无损检测研究。建立了赣南脐橙糖度最佳预测模型：在波长616-941nm范围内采用赣南脐橙吸光度，对吸光度进行标准归一化处理得到了其糖度最佳最佳模型，其模型相关评价指标：rc2=0.9046，RMSEC=0.38%，rp2=0.8649，RMSEP=0.45%。建立了翠冠梨糖度预测最佳模型：在波长585-896nm范围内采用翠冠梨吸光度，不对其进行预处理得到了其糖度最佳最佳模型，其模型相关评价指标rc2=0.9364，RMSEC=0.29%，rp2=0.8782，RMSEP=0.44%。建立了南水梨糖度预测最佳模型：在波长587-905nm范围内采用南水梨原始光谱，对原始光谱进行标准归一化处理得到了其糖度最佳最佳模型其模型相关评价指标：rc2=0.9359，RMSEC=0.32%，rp2=0.8634，RMSEP=0.42%。结果表明，将近红外光谱检测技术应用于水果糖度在线检测是可行的，为我国水果在线无损检测提供了一定的理论支持和参考。

关键词：近红外在线无损检测水果糖度

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电力用蓄电池在线无损检测与运行优化设计

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商品与质量 2015年第13期 189-190页

作者：杨晓杰云南电网有限责任公司昭通供电局云南省昭通市657000

电力生产过程中的发电、输电、配电等环节中涉及到的发电厂、变电站、电力调度等众多的部门都大量采用蓄电池组作为直流备用电源.随着电力系统自动化程度的不断提升,作为保障自动装置最后生命线的蓄电池运行安全也逐步受到重视.保证蓄... 详细信息

电力生产过程中的发电、输电、配电等环节中涉及到的发电厂、变电站、电力调度等众多的部门都大量采用蓄电池组作为直流备用电源.随着电力系统自动化程度的不断提升,作为保障自动装置最后生命线的蓄电池运行安全也逐步受到重视.保证蓄电池工作性能的稳定可靠也是加强电力系统安全的重要内容.文章先分析了研究的背景,进而阐述了检测技术原理和方法分析,最后提出电力用蓄电池无损检测与运行优化系统设计,以供参考.

关键词：蓄电池在线无损检测运行优化

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电力系统用蓄电池在线无损检测与运行优化系统的设计探究

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电力设备管理 2020年第3期 50-51页

作者：王国忠南方电网文山供电局

重点针对电力系统用蓄电池在线无损检测与运行优化系统的设计进行了详细的分析,以供参考。

关键词：电力系统用蓄电池在线无损检测运行优化系统

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便携式中波近红外光谱仪在线无损检测生鲜猪肉胆固醇

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中国食品 2021年第17期 58-59页

作者：姚荣刚山东省临朐县动物卫生监督所

在过去很长一段时间,气相色谱法是检测肉及肉制品中胆固醇浓度的主要方法,然而随着时代的发展,这种方法由于存在工序繁琐、耗费时间较长、对产品破坏性较大等缺点,显然已经不适用于如今的生鲜猪肉胆固醇检测。便携式中波近红外光谱仪作... 详细信息

在过去很长一段时间,气相色谱法是检测肉及肉制品中胆固醇浓度的主要方法,然而随着时代的发展,这种方法由于存在工序繁琐、耗费时间较长、对产品破坏性较大等缺点,显然已经不适用于如今的生鲜猪肉胆固醇检测。便携式中波近红外光谱仪作为一种新兴技术,性能更好,优势和作用都比较明显,已经得到广泛的应用与推广。

关键词：生鲜猪肉近红外光谱仪胆固醇浓度气相色谱法应用与推广肉及肉制品在线无损检测优势和作用

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