Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral

July 1, 2023
τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral

Σε αυτήν την μελέτη, μια hyperspectral κάμερα 400-1000nm χρησιμοποιήθηκε για να ανιχνεύσει το εσωτερικό του ξύλου καρυδιάς, και fs-13, ένα προϊόν της Co. τεχνολογίας Hangzhou CHNSpec, ΕΠΕ, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη σχετική έρευνα. Για να ανιχνεύσει την επιφάνεια ξύλων καρυδιάς στη φασματική σειρά 800-1700nm, η hyperspectral κάμερα fs-15 στη φασματική σειρά 900-1700nm μπορεί να χρησιμοποιηθεί με το ψήφισμα μήκους κύματος καλύτερα από 2.5nm και μέχρι 1200 φασματικά κανάλια. Η ταχύτητα αποκτήσεων μπορεί να φθάσει σε 128FPS στο πλήρες φάσμα, και το μέγιστο αφότου η επιλογή ζωνών είναι 3300Hz (επιλογή ζωνών πολυ-περιοχών υποστήριξης).

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral  0τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral  1

Τα ξύλα καρυδιάς είναι τρόφιμα καρυδιών κατάλληλα για πολύ καιρό όλες και μια σημαντική ξύλινη συγκομιδή πετρελαίου. Η περιοχή φύτευσης και η παραγωγή των ξύλων καρυδιάς στην τάξη της Κίνας πρώτα στον κόσμο. Η ποιότητα που εξετάζει και που βαθμολογεί των πυρήνων ξύλων καρυδιάς είναι μια σημαντική σύνδεση στην παραγωγή και την επεξεργασία ξύλων καρυδιάς. Σύμφωνα με τα σχετικά εθνικά πρότυπα, οι ποιοτικοί δείκτες εμφάνισης των πυρήνων ξύλων καρυδιάς περιλαμβάνουν την ακεραιότητα και το χρώμα δέρματος, ενώ οι εσωτερικοί ποιοτικοί δείκτες περιλαμβάνουν την περιεκτικότητα σε λίπος και την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη. Στην πραγματική παραγωγή, η βαθμολόγηση πυρήνων ξύλων καρυδιάς στηρίζεται κυρίως στη χειρωνακτική επιλογή της εμφάνισης και του χρώματος, η οποία έχει τις υψηλές δαπάνες παραγωγής και το υψηλό τυχαίο στη βαθμολόγηση, καθιστώντας το δύσκολο να διακρίνει την εσωτερική ποιότητα. Η παραδοσιακή χημική δοκιμή είναι καταστρεπτική στα δείγματα και παίρνει έναν μακροπρόθεσμο για να ανιχνεύσει, καθιστώντας το δύσκολο να προσαρμοστεί στις σύγχρονες απαιτήσεις παραγωγής. Αυτή τη στιγμή, η έρευνα για τη χρήση της hyperspectral τεχνολογίας για την ποιοτική ανίχνευση ξύλων καρυδιάς εστιάζει κυρίως στην ταξινόμηση των κοχυλιών και των πυρήνων ξύλων καρυδιάς, και δεν έχει υπάρξει καμία σχετική έκθεση σχετικά με την ποιότητα των πυρήνων ξύλων καρυδιάς.

Προκειμένου να ερευνηθεί μια μέθοδος για να πραγματοποιήσει ταυτόχρονα την εσωτερικές ποιοτική ανίχνευση και την ταξινόμηση εμφάνισης του πυρήνα ξύλων καρυδιάς, αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε τη hyperspectral τεχνολογία εικόνας για να καλύψει τα χαρακτηριστικά φάσματα της περιεκτικότητας σε λίπος, την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη και το χρώμα του πυρήνα ξύλων καρυδιάς, και κάλυψε έξω τις σχετικές χαρακτηριστικές ζώνες των ποιοτικών δεικτών προκειμένου να παρασχεθεί η αναφορά για την εφαρμογή της μη καταστρεπτικής δοκιμής της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς.
Οι μέσες φασματικές πληροφορίες των δειγμάτων πυρήνων ξύλων καρυδιάς στη near-infrared περιοχή (863-1704 χιλ.) και οι προ επεξεργασμένες φασματικές πληροφορίες παρουσιάζονται στο σχήμα 3. Τα γενικά χαρακτηριστικά των αρχικών φασματικών πληροφοριών των δειγμάτων είναι βασικά συνεπή, εκτός από τις αιχμές απορρόφησης του νερού, οι αιχμές απορρόφησης άλλων συστατικών δεν είναι προφανείς, και η περαιτέρω επεξεργασία των φασμάτων απαιτείται. Η μέθοδος προεπεξεργασίας που συνδυάζει MSE και SNV αποβάλλει την επιρροή κάποιου παρασιτικού θόρυβου, που κάνει τις φασματικές πληροφορίες της μηχανής λειάνσεως δειγμάτων. Συγχρόνως, ενισχύει περαιτέρω τη συνέπεια των φασματικών πληροφοριών, δίνει έμφαση στις φασματικές αιχμές και τις κοιλάδες, και ενισχύει τα φασματικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα.
τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral  2
Η ταξινόμηση βαθμού εμφάνισης του πυρήνα ξύλων καρυδιάς βασισμένη στα φασματικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα πληροφοριών και εικόνας. Το σχήμα 6 παρουσιάζει μέση φασματική καμπύλη τριών δειγμάτων πυρήνων ξύλων καρυδιάς χρώματος στο ορατό φως και τις σύντομες near-infrared περιοχές κυμάτων (382~1027nm). Δεδομένου ότι ο θόρυβος στα μπροστινά και πίσω τμήματα του φάσματος ασκεί μεγάλη επίδραση, το waveband 20 δείχνει στο μέτωπο και τα πίσω τμήματα αφαιρούνται. Από το σχήμα 6, μπορεί να δει αυτό στο αρχικό φάσμα, η φασματική ανάκλαση των δειγμάτων πυρήνων ξύλων καρυδιάς με τρία διαφορετικά χρώματα παρουσιάζει σημαντική προς τα κάτω τάση στη σειρά ορατού φωτός όπως το χρώμα αλλάζει από το φως βαθιά, και το φάσμα είναι σχετικά διαταραγμένο στη near-infrared σειρά. Οι φασματικές πληροφορίες που προεπεξεργάζονται με το συνδυασμό μεθόδων Msc και SNV παρουσιάζουν ορισμένες τακτικότητα και συνέπεια στη φασματική ανάκλαση, η οποία είναι χρήσιμη για την επόμενη φασματική επεξεργασία.
τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral  3
τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ανίχνευση της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς βασισμένης στην απεικόνιση Hyperspectral  4
Χρησιμοποιώντας τη hyperspectral τεχνολογία εικόνας, μια μέθοδος για την εσωτερική και εξωτερική ποιότητα των πυρήνων ξύλων καρυδιάς μελετήθηκε. Από το συνδυασμό φασματικό και τις πληροφορίες εικόνας, η πρωτεΐνη και η ικανοποιημένη πρόβλεψη λίπους των πυρήνων ξύλων καρυδιάς και η ποιοτική βαθμολόγηση εμφάνισης βασισμένη στην ακεραιότητα και το χρώμα επιτεύχθηκαν. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο συνδυασμός αλγορίθμου ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ και μεθόδου συντελεστή συσχετισμού αφαιρεί αποτελεσματικά τις άσχετες και περιττές πληροφορίες στην πλήρη φασματική ζώνη. Έναντι της πλήρους φασματικής ζώνης, η επικύρωση καθορισμένο Ρ του προτύπου πρόβλεψης ζωνών χαρακτηριστικών γνωρισμάτων για την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη ² από 0,66 έως 0,91, RMSEP μειώθηκε από 1,37% σε 0,78% Η επικύρωση καθορισμένο Ρ για την περιεκτικότητα σε ² λίπος από 0,83 έως 0,93, RMSEP μειώθηκε από 0,98% σε 0,47%, δείχνοντας ότι οι επιλεγμένες ζώνες χαρακτηριστικών γνωρισμάτων μείωσαν αποτελεσματικά την πολυπλοκότητα του προτύπου και βελτίωσαν την προφητική δυνατότητά της. Με το συνδυασμό των φασμάτων χαρακτηριστικών γνωρισμάτων διαφοράς χρώματος με τις στατιστικές παραμέτρους χαρακτηριστικών γνωρισμάτων εικόνας, τα συνολικά φάσματα ζωνών χαρακτηριστικών γνωρισμάτων διαφοράς χρώματος εξήχθησαν από τις hyperspectral εικόνες, οι οποίες μπορούν σημαντικά να μειώσουν την παρέμβαση των περιττών πληροφοριών και να βελτιώσουν την αποδοτικότητα διαμόρφωσης. Με το συνδυασμό του συνολικού φάσματος ζωνών χαρακτηριστικών γνωρισμάτων διαφοράς χρώματος με τις στατιστικές παραμέτρους χαρακτηριστικών γνωρισμάτων εικόνας, η ακρίβεια ταξινόμησης βελτιώνεται περαιτέρω έναντι της RGB ζώνης. Κατά του προτύπου ταξινόμησης χρώματος που καθιερώνεται χρησιμοποίηση από τον αλγόριθμο της DT, την πρότυπο έχει την υψηλότερη ακρίβεια ταξινόμησης (98,6%). Η χρήση των hyperspectral εικόνων επέτυχε ταυτόχρονα την ανίχνευση των εσωτερικών ποιοτικών παραμέτρων (περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη, περιεκτικότητα σε λίπος) και την ταξινόμηση της ποιότητας εμφάνισης (ακεραιότητα, χρώμα) των πυρήνων ξύλων καρυδιάς, που παρέχουν μια νέα λύση για την εφαρμογή της μη καταστρεπτικής δοκιμής της ποιότητας πυρήνων ξύλων καρυδιάς.