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第 33 卷 增刊 1 农 业 工 程 学 报 Vol.33 Supp.1 362 2017 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 ·农产品加工工程 · 基于高光谱图像的蓝莓糖度和硬度无损测量 李 瑞，傅隆生※ （西北农林科技大学机械与电子工程学院，杨凌 712100 ） 摘 要：为了对蓝莓硬度和糖度进行无损检测，采用近红外光谱仪（900～1700 nm）分别对490 个“蓝丰”蓝莓的果柄 侧和花萼侧进行高光谱成像，并测量整个果实的硬度和糖度。应用偏最小二乘回归法分别对果柄侧、花萼侧和整个果实 的平均光谱建立硬度和糖度预测模型。试验结果表明，蓝莓硬度呈双峰分布，表明实际生产中有望分为 2 类；蓝莓糖度 呈正态分布；硬度和糖度的相关性仅为-0.15，说明不能通过二者之中的任何一个来估计和评价另一个。采用整个果实的 平均光谱数据建模效果最好，硬度的校正集相关系数RC 和验证集相关系数RV 达到 0.911 和0.871，糖度的为 0.891 和0.774， 但主成分数都有所增加。结果表明，采用高光谱技术对蓝莓硬度和糖度进行快速、无损检测是可行的。 关键词：光谱分析；无损检测；图像处理；高光谱图像；蓝莓；硬度；糖度；偏最小二乘回归法 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.054 中图分类号：O657.33 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-Supp.1-0362-05 李 瑞，傅隆生. 基于高光谱图像的蓝莓糖度和硬度无损测量[J]. 农业工程学报，2017 ，33(增刊 1)：362 －366. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.054 Li Rui, Fu Longsheng. Nondestructive measurement of firmness and sugar content of blueberries based on hyperspectral imaging[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(Supp.1): 362－ 366. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.054 高光谱成像技术目前常用于果实硬度、糖度和成熟 0 引 言 度的无损检测研究中[15-22] 。王姗姗等[18]利用 Antarise 傅立 蓝莓，多年生灌木，果实成熟后呈深蓝色、近圆形， 叶变换近红外光谱仪（4 000～10 000 nm）对6 个蓝莓品 果肉细腻，种子较小，果香宜人[1] 。果实富含花青素，且 种（埃利奥特、达柔、爱国者、北蓝、杜克、蓝丰）进 低糖、低脂肪，特别是其较强的抗氧化能力，使其被国 行了可溶性固形物含量的无损预测，采用主成分分析法 际粮农组织列为人类 5 大健康食品之一[2-3] 。随着人们生 [19] 和偏最小二乘法，相关系数达 0.92 。刘小路等 采用近 活水平的提升，蓝莓因其独特风味、较强的营养保健功