草莓的硬度是評(píng)價(jià)草莓內(nèi)部品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，由于草莓保存時(shí)間較短，很容易變質(zhì)，檢測(cè)草莓的硬度不僅有助于指導(dǎo)消費(fèi)者，而且對(duì)于草莓的采后貯藏和加工具有重要意義。本文介紹了高光譜成像儀在草莓硬度檢測(cè)中的應(yīng)用，感興趣的朋友不妨了解一下！
草莓硬度檢測(cè)的重要性：
草莓又叫紅莓、洋莓、地莓等，原產(chǎn)于南美，在中國各地及歐洲等地廣為栽培。草莓營養(yǎng)價(jià)值豐富，有“水果皇后”的美譽(yù)，含豐富維生素C，有幫助消化的功效。與此同時(shí)，草莓還有鞏固齒齦、清新口氣、潤澤喉部、保護(hù)視力等保健功效。因此，草莓成為深受廣大消費(fèi)者喜愛的水果之一，人們?cè)谶x擇時(shí)也就會(huì)更加關(guān)注草莓的內(nèi)部品質(zhì)。硬度是評(píng)價(jià)草莓內(nèi)部品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，由于草莓保存時(shí)間較短，很容易變質(zhì)，檢測(cè)草莓的硬度不僅有助于指導(dǎo)消費(fèi)者，而且對(duì)于草莓的采后貯藏和加工具有重要意義。目前主要采用探頭壓入的方法檢測(cè)草莓硬度，這種方法不僅耗時(shí)、費(fèi)力，而且是一種有損檢測(cè)方法，不利于水果的大規(guī)模檢測(cè)。因此，尋找一種快速無損檢測(cè)水果品質(zhì)的方法很有必要。
高光譜成像儀在草莓硬度檢測(cè)中的應(yīng)用：
高光譜成像儀因其優(yōu)越性，不僅在遙感領(lǐng)域大量應(yīng)用，在水果品質(zhì)無損檢測(cè)領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛。它集合了成像技術(shù)和光譜技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有“圖譜合一”的特點(diǎn)，其中提取圖像信息檢測(cè)水果外部品質(zhì)，提取光譜信息則用于檢測(cè)水果內(nèi)部品質(zhì)，同時(shí)可將圖像信息和光譜信息進(jìn)行特，征融合，以此更好地檢測(cè)水果的內(nèi)外部品質(zhì)。使用高光譜儀檢測(cè)草莓硬度的具體步驟如下：
1.草莓樣品采集
采集新鮮、大小均勻的草莓樣品120個(gè)，采摘后放置于4℃條件下冷藏，隔天取出樣品放置6h，使其處于室溫下并編號(hào)。對(duì)其采集高光譜圖像和硬度測(cè)量。
2.光譜數(shù)據(jù)獲取
將草莓置于高光譜成像系統(tǒng)的移動(dòng)操作臺(tái)上，采取線掃描方式獲取光譜數(shù)據(jù)，該方式是在空間域進(jìn)行掃描，特別適合于傳送帶上方物體的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，是果蔬品質(zhì)檢測(cè)時(shí)最為常用的圖像獲取方式。由于草莓體積較小，檢測(cè)過程中以10個(gè)草莓為一組構(gòu)成一幅圖像。
3.光譜數(shù)據(jù)提取
采用分析軟件對(duì)采集的光譜圖像進(jìn)行光譜信息提取，為了使光譜數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，提取整個(gè)樣本的平均光譜作為原始光譜。由于小于400nm和大于100nm的光譜數(shù)據(jù)噪聲較大，因此，選取 400～1000nm波長的數(shù)據(jù)。
4.建立預(yù)測(cè)模型與評(píng)價(jià)
利用分析軟件采用不同的方法對(duì)原始光譜進(jìn)行預(yù)處理，并使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，分析不同的預(yù)處理方法對(duì)預(yù)測(cè)模型的作用。應(yīng)用偏最小二乘回歸（PLSR）建立草莓硬度預(yù)測(cè)模型，并對(duì)模型的預(yù)測(cè)能力進(jìn)行驗(yàn)證和精度評(píng)價(jià)。
綜上所述，利用高光譜成像技術(shù)對(duì)草莓硬度預(yù)測(cè)進(jìn)行研究，運(yùn)用多種預(yù)處理方法，消除采集光譜數(shù)據(jù)過程中所產(chǎn)生的噪聲，并建立相應(yīng)的定量預(yù)測(cè)分析模型。結(jié)果表明，利用高光譜成像技術(shù)對(duì)草莓硬度的預(yù)測(cè)方法是可行的。在以后對(duì)草莓的研究過程中可以增加草莓的種類，研究貯藏過程中草莓內(nèi)部品質(zhì)的變化，以延長草莓的貯藏期。建立預(yù)測(cè)效果更佳且更為穩(wěn)定的模型，促進(jìn)高光譜成像技術(shù)在果蔬品質(zhì)檢測(cè)中有更廣泛應(yīng)用。
