고분광 영상 기술 기반 코팅 케일 씨앗 색도 검출

WU Long-guo ,  

MA Ling ,  

ZHANG Yao ,  

TIAN Yu ,  

ZHU Yan-zhe ,  

ZHANG Yi-yang ,  

摘要

고분광 영상 기술을 사용하여 4가지 서로 다른 품종의 코팅 케일 씨앗과 3가지 서로 다른 농도의 코팅제 처리된 케일 씨앗의 코팅 색상 균일성과 색상 밝기를 분석하였다. 240개의 씨앗 샘플 평균 스펙트럼 반사를 추출하고, 4가지 전처리 방법을 통해 원시 스펙트럼을 전처리 및 최적화한 후 경쟁 적응 재가중 알고리즘(CARS), 연속 투영 알고리즘(SPA), 무정보 변수 제거변환(UVE), 유전 편최소제곱법(GAPLS) 4가지 방법으로 특성 파장을 추출하였다. 선택된 특성 파장을 바탕으로 편최소제곱 회귀(PLSR), 다중선형회귀(MLR), 주성분회귀(PCR) 모델을 구축하였다. 결과는 깃털 케일 씨앗의 코팅 효과가 가장 뚜렷하고, 향미가 우수한 품종이 그 다음이며, 중간 당도 15와 보라색 케일은 코팅 효과가 유사함을 나타냈다; Baseline 방법은 명도값 L* 전처리에 사용되었고, Normalize 방법은 색도값 a* 전처리에, SNV 방법은 색도값 b* 전처리에 사용되었다; GAPLS 방법으로 추출한 특성 파장은 L*와 b*의 정량 예측 모델 구축에 사용되었으며, UVE 방법은 색도 a* 값 정량 예측 모델에 사용되었다. PLSR로 구축한 L* 모델이 가장 우수한 성능을 보였다(RC=0.814, Rp=0.640; RMSEC=1.150, RMSEP=1.852); a* 값 모델은 MLR이 더 우수함(Rc=0.981, Rp=0.964; RMSEC=2.563, RMSEP=3.243); b* 값 모델은 PCR이 가장 우수했음(RC=0.917, Rp=0.913; RMSEC=2.552, RMSEP=2.589). 연구 결과는 씨앗 색도의 온라인 모니터링을 위한 기술적 지원을 제공할 수 있다.

关键词

고분광 영상; 코팅 케일 씨앗; 색도; 검출

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