[1]刘佳乐,发孟洪兵,张焱姝.基于高光谱技术的库尔勒香梨成熟度检测[J].江苏农业科学,2025,53(10):233-238.
　Liu Jiale,et al.Detection of maturity of Korla fragrant pears based on hyperspectral technology[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(10):233-238.
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基于高光谱技术的库尔勒香梨成熟度检测()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第53卷
期数:
2025年第10期
页码:
233-238
栏目:
农业工程与信息技术
出版日期:
2025-05-20

文章信息/Info

Title:
Detection of maturity of Korla fragrant pears based on hyperspectral technology
作者:
刘佳乐1; 发孟洪兵1; 2; 张焱姝1
1.塔里木大学信息工程学院，新疆阿拉尔 843300； 2.塔里木绿洲农业教育部重点实验室，新疆阿拉尔 843300
Author(s):
Liu Jiale; et al
关键词:
高光谱成像技术; 库尔勒香梨; 成熟度检测; 无损检测; CNN-S模型
Keywords:
-
分类号:
S127
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
开发了一种基于高光谱成像技术的库尔勒香梨成熟度检测方法，旨在突破传统经验判断法的局限性。采用450~1 000 nm光谱范围的高光谱成像系统并采集了4个成熟阶段(共计160个样本)的光谱数据，运用多元散射校正(MSC)和标准正态变量变换(SNV)进行数据预处理以消除噪声干扰。创新性地构建了融合深度可分离卷积技术的CNN-S神经网络模型，实现了不同成熟阶段香梨的精准分类。试验数据表明，CNN-S模型在测试集上的准确率达92%，明显优于AlexNet、ResNet模型。经过预处理的数据提升了模型性能，验证集准确率达到96%。该方法为香梨成熟度检测提供了高效、准确的解决方案，并为智慧农业技术应用提供了理论依据。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］赵多勇，李安，郭航，等. 稳定同位素技术鉴别库尔勒香梨产地可行性研究［J］. 核农学报，2020，34(增刊1)：37-42.
［2］陈卫东. 库尔勒香梨起源的探讨［J］. 新疆林业，1999(1)：37-38.
［3］赵丹，琚艳君，马雪，等. 新疆库尔勒香梨品质分析与评价［J］. 食品安全质量检测学报，2022，13(20)：6637-6644.
［4］刘艳，吴运建. 库尔勒香梨研究进展［J］. 新疆农垦科技，2015，38(2)：23-26.
［5］勒思，魏清江，雷常玉，等. 基于多元统计法的不同果实大小桃溪蜜柚品质综合评价［J］. 江西农业大学学报，2021，43(4)：740-749.
［6］兰海鹏，贾富国，唐玉荣，等. 库尔勒香梨成熟度量化评价方法［J］. 农业工程学报，2015，31(5)：325-330.
［7］兰海鹏，唐玉荣，安静，等. 基于硬度和SSC的库尔勒香梨成熟度评价方法研究［J］. 农机化研究，2013，35(11)：193-196.
［8］冯云霄，何近刚，程玉豆，等. 成熟度对红香酥梨冷藏及货架期品质的影响［J］. 食品安全质量检测学报，2021，12(11)：4513-4519.
［9］孙晔. 基于高光谱成像技术的水蜜桃果实病害检测研究［D］. 南京：南京农业大学，2018：9-12.
［10］谭涛，冯树南，温青纯，等. 高光谱成像技术在水果品质检测中的应用研究进展［J］. 江苏农业科学，2024，52(6)：11-18.
［11］王彩霞，王松磊，贺晓光，等. 高光谱技术融合图像信息的牛肉品种识别方法研究［J］. 光谱学与光谱分析，2020，40(3)：911-916.
［12］He H J，Sun D W. Hyperspectral imaging technology for rapid detection of various microbial contaminants in agricultural and food products［J］. Trends in Food Science & Technology，2015，46(1)：99-109.
［13］Rajkumar P，Wang N，EImasry G，et al. Studies on banana fruit quality and maturity stages using hyperspectral imaging［J］. Journal of Food Engineering，2012，108(1)：194-200.
［14］Zhang C，Guo C T，Liu F，et al. Hyperspectral imaging analysis for ripeness evaluation of strawberry with support vector machine［J］. Journal of Food Engineering，2016，179：11-18.
［15］Ribera-Fonseca A，Noferini M，Jorquera-Fontena E，et al. Assessment of technological maturity parameters and anthocyanins in berries of cv. Sangiovese (Vitis vinifera L.) by a portable vis/NIR device［J］. Scientia Horticulturae，2016，209：229-235.
［16］Munera S，Amigo J M，Blasco J，et al. Ripeness monitoring of two cultivars of nectarine using VIS-NIR hyperspectral reflectance imaging［J］. Journal of Food Engineering，2017，214：29-39.
［17］Shao Y Y，Wang Y X，Xuan G T，et al. Assessment of strawberry ripeness using hyperspectral imaging［J］. Analytical Letters，2021，54(10)：1547-1560.
［18］孙静涛，马本学，董娟，等. 高光谱技术结合特征波长筛选和支持向量机的哈密瓜成熟度判别研究［J］. 光谱学与光谱分析，2017，37(7)：2184-2191.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-05-31
基金项目：新疆生产建设兵团财政科技计划(编号：2021DB008)。
作者简介：刘佳乐(1998—)，男，山西运城人，硕士研究生，主要从事智慧农业研究。E-mail：619400417@qq.com。
通信作者：孟洪兵，硕士，教授，主要从事智慧农业、智能控制研究。E-mail：m375@163.com。
更新日期/Last Update: 2025-05-20