为优化光照在提高可见/近红外光谱无损检测苹果可溶性固形物含量(ssc)精度中的应用,实验比较了四种光照方式对usb2000 微型光谱仪采集苹果随机摆放位置时的透射光谱信号。在剔除光谱异常样本并经光谱预处理后,与常规方法检测的ssc建立偏最小二乘(pls)回归模型。通过比较模型的预测均方根误差(rmsep)与相关系数(rp),结果发现低角度、多光源组合的光照方式最好,模型预测结果为rp=0.804、rmsep=0.635。该光照方式可为今后便携装置、在线检测的光源设计提供参考。
近年来,可见/近红外光谱分析技术已广泛应用于水果内部品质无损检测研究[1-2],并在逐步走向在线检测[3-4]。国内外学者先后采用近红外光谱技术反射法或漫反射法对水果内在品质进行检测,如:苹果[5-6]、梨[7]、柑橘[8-9] 、番茄[10]等水果的可溶性固形物含量(ssc)、总酸度(ta)、干物质(dm)等指标。但水果的表面颜色及各位置品质指标的不一致性,使生产实践中采用基于单点反射或漫反射光谱采集方式来检测水果的内部品质存在较大误差。自mcglone等[11-12]成功应用近红外光谱透射法检测水果内部品质,以及商业化的便携式光纤光谱仪的发展极大方便了现场检测[13],并使成本降低[14],透射光谱采集模式逐渐成为检测水果内部品质的主要方法。但水果的摆放位置以及检测部位始终受到限制,使得模型的鲁棒性大大降低。fan[15]比较了不同检测位置透射光谱信号的影响,认为赤道部位检测效果最好,但并未将其模型对其他位置采集的光谱进行预测。特别是在实际生产中,生产线上水果检测位置存在随机性,都会影响光谱的检测精度。此外,由于透射光谱信号弱,极容易受到外界光线的干扰,所以选择适合的光照强度和可靠的聚光系统就显得尤为重要。本实验是针对水果摆放位置的随机性,寻找最适光源分布,克服当前实际操作中水果的摆放位置不一致,以便提高模型的鲁棒性能,满足生产需要。