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摘要：本研究利用最小二乘-支持向量机（LS-SVM）来作为预测葡萄中可溶性固形物的建模方法，为了验证统计学意义上两种仪器之间的差异，对预测集进行了Passing-Bablok回归，并根据其回归的斜率和截距值，将最佳模型的结果与两个近红外光谱仪的范围和手持糖度仪测得的参考值进行比较，经实验得出两种光谱仪均能对葡萄糖度达到较好的预测效果，但考虑“NIR2500”在使用时对温度要求较高及成本问题，选用“FX2000”来完成便携式葡萄糖度的预测设备，实验结果确定了测定葡萄可溶性固形物的最佳实验参数为：光谱波段400-1100 nm，漫反射测定模式，积分时间4 ms。基于此参数设计开发了便携式葡萄专用可溶性固形物预测近红外设备。30674
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毕业论文关键词：葡萄；LS-SVM；可溶性固形物；近红外光谱技术；便携式设备
Evaluation of Grape Quality by Near Infrared Spectrometer and Development of a Portable Device
Abstract: In this paper, we use the least squares-support vector machine (LS-SVM) as a method to predict the soluble solids content of grape varieties. To verify the difference between the two instruments in statistical significance, Passing-Bablok and the results of the best model were compared with the reference values of two near-infrared spectroscopy and the reference values measured by the hand-held sugar meter. According to the experiment, both the two spectrometers were able to analyze the glucose. But the "NIR2500" in the use of high temperature requirements and cost issues, the choice of "FX2000" to complete the portable glucose level of the forecasting equipment, the experimental results to determine the best determination of grape soluble solids. The optimal detection mode, wavelength band and detection parameters were selected based on the results of regression. At the meanwhile, a portable specialized NIR spectroscopy was designed and developed.
Key words: Grapes; LS-SVM; soluble solids; near infrared spectroscopy; portable devices
目 录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 光纤光谱仪 2
1.1 光纤光谱仪的原理 2
1.2 光谱仪的选择 2
1.2.1 材料与方法 2
1.2.2 实验结果及讨论 4
2 便携式葡萄专用可溶性固形物预测近红外设备的系统设计 4
2.1 硬件系统 4
2.1.1 光谱仪 5
2.1.2 光源 6
2.1.3 光纤 6
2.1.4 校正白板 6
2.1.5 Windows操作系统平板 7
2.2 软件系统开发 7
2.2.1 干涉图数据采集、光谱显示及数据处理分析 7
3 讨论 7
致谢 8
参考文献 8
葡萄品质无损评价技术和仪器研发
果蔬内部品质检测的传统方法主要是通过抽样的方式来进行破坏性试验，其过程中任务量大，检测的经济成本高，同时也需要大量的实验来测量每种参数，这样的检测方法不能够满足果蔬快速分级分选的现实要求。同样，因为果蔬个体间存在着内在的生物变异性，破坏性抽样方法已经不能确保每个果品都能达到全球市场当今的高品质标准。现如今，越来越多的无损检测技术被应用于果蔬品质的检测中，其中，近红外光谱技术受到广泛的关注。
近红外光谱的光谱范围覆盖在780纳米到2500纳米的波段范围。由于倍频峰和组合振动带与高度重叠和弱吸收频带具有一定的联系，近红外光谱十分复杂。尤其是，在近红外光谱范围内可以观察到C-H、O-H、N-H、C=O的振动及一些其他键的的倍频峰和组合振动，使得可以测量不同的结构[1]。当放射线穿透样品时，放射线被反射，被分子键吸收或透射，导致光的能量变化，其同时又反射一些特征化学键，并因此反映被测产品的特性，因此近红外分析特别适合分析复杂样品的快速无损分析。