基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，步骤如下：将芒果样品分为未受损的对照组和受损的实验组，实验组中样品从不同高度自由跌落；用高光谱成像系统采集所有样品高光谱图像，同时采用指示剂滴定方法测定芒果中可滴定酸的含量；结合光谱预处理方法、特征波长提取方法及统计学方法，建立了果实中可滴定酸含量的预测模型，用于芒果冲击损伤后可滴定酸含量的预测。本发明专利技术基于高光谱成像技术和数学建模过程有效地评估了机械损伤对芒果果实可滴定酸含量的影响，具有无损、快速、准确等优点，有效地检测了芒果受损后可滴定酸含量的变化。

Prediction method of titratable acid content of mango after impact damage based on hyperspectral data

The invention discloses a high spectral mango based on damage after the titratable acid content prediction method comprises the following steps: Mango samples were divided into control group and experimental group were not damaged damaged, samples in the experimental group dropped from different heights of freedom; collect all the samples of hyperspectral images using hyperspectral imaging system, and the indicator titration method determination of titratable acid content in mango; combined with the spectral preprocessing methods, feature extraction method of wavelength and statistical methods, to establish a prediction model of titratable acid content in fruit, mango for the prediction of impact damage after the titratable acid content. Based on hyperspectral imaging technology and mathematical modeling process, the effect of mechanical damage on the titratable acid content of mango fruit was effectively evaluated, which has the advantages of nondestructive, rapid and accurate, and effectively detects the change of titratable acid content after mango damage.

【技术实现步骤摘要】
基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法
本专利技术涉及一种基于高光谱的芒果中可滴定酸含量测定的方法，具体涉及一种基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法。
技术介绍
芒果为重要的热带和亚热带水果之一，营养价值很高，一直受到广大消费者的青睐。但在收获、运输及包装等过程中非常容易受到机械损伤，进而导致果实的产后质量降低。其中，冲击损伤最为严重且最容易发生。水果一旦受到损伤，其生理变化会导致存放期间加速成熟。可滴定酸含量是评价芒果成熟度的重要参数之一，目前很多研究基于高光谱成像技术无损检测的优势及可滴定酸含量的变化来对果实的成熟度进行分类。但现有研究建立的模型对可滴定酸含量的预测效果并不理想，而且没有研究把芒果损伤后质量参数的变化与损伤程度联系起来。因此，本专利技术旨在实现基于高光谱成像技术对受冲击损伤的芒果中可滴定酸含量实现快速、无损及有效地检测，进而合理地评估果实受冲击损伤后可滴定酸含量的变化，结果可为进一步评估芒果的冲击损伤提供参考。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，旨在实现无损、快速、准确地检测芒果冲击损伤后可滴定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，其特征在于，步骤如下：将未损伤芒果样品分成对照组和实验组，实验组分成多个子组后分别从多个不同高度进行跌落实验，形成实验组受损与对照组未受损两类样品；用近红外高光谱成像系统扫描受损与未受损样品，采集样品高光谱图像；采用指示剂滴定方法采集每个样品的可滴定酸含量，获得样品可滴定酸含量值；选取实验组样品受损伤区域和对照组样品任意区域作为感兴趣区，从样品高光谱图像中提取平均光谱，获得原始光谱；使用卷积平滑对所述原始光谱预处理后，采用竞争性自适应重加权算法提取原始光谱的特征波长，形成特征光谱；利用偏最小二乘算法分析特征光谱矩阵与可滴定酸含量值矩阵，建立特...

【技术特征摘要】
1.一种基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，其特征在于，步骤如下：将未损伤芒果样品分成对照组和实验组，实验组分成多个子组后分别从多个不同高度进行跌落实验，形成实验组受损与对照组未受损两类样品；用近红外高光谱成像系统扫描受损与未受损样品，采集样品高光谱图像；采用指示剂滴定方法采集每个样品的可滴定酸含量，获得样品可滴定酸含量值；选取实验组样品受损伤区域和对照组样品任意区域作为感兴趣区，从样品高光谱图像中提取平均光谱，获得原始光谱；使用卷积平滑对所述原始光谱预处理后，采用竞争性自适应重加权算法提取原始光谱的特征波长，形成特征光谱；利用偏最小二乘算法分析特征光谱矩阵与可滴定酸含量值矩阵，建立特征光谱矩阵与可滴定酸含量值矩阵的线性回归模型，然后对该线性回归模型校正并预测评估，最终建立偏最小二乘预测模型；采集待测受损伤芒果样品高光谱图像，提取特征光谱，将特征光谱矩阵输入预测模型，得到样品果肉的可滴定酸含量值。2.根据权利要求1基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，其特征在于，采用近红外高光谱成像系统进行扫描，光谱范围为900-1700nm，具体参数设置如下：光谱分辨率为3nm，曝光时间为15-20ms，移动台前进速度为1-2cm/s,回退速度为2cm/s，镜头与样本距离为36-42cm。3.根据权利要求1基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，其特征在于，采用指示剂滴定方法采集每个样品的可滴定酸含量值的方法如下：分别从每个芒果样品的受损区域及未受损区域提取一定量的芒果果汁并加入蒸馏水稀释；然后水浴加热，样品溶液定容；提取滤液同时滴酚酞指示剂，加入氢氧化钠溶液直至恰好发生中和反应时，记录消耗氢氧化钠溶液的体积，结果表示为可滴定酸-柠檬酸的质量百分比。4.根据权利要求1基于高光谱的芒果冲击损伤后可滴定酸含量预测方法，其特征在于，采用竞争...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怀文，徐夺花，计宏伟，郑鸿飞，朱梦钰，崔依凡，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12