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基于可见-近红外光谱的多策略特征融合新梅货架期判别分析
来源:导入 阅读量: 1 发表时间: 2026-06-10
作者: 张慧,文龙,刘建江,李晓娟,邹湘军,焦海峰
关键词: 新梅;可见-近红外光谱;货架期;多策略特征融合;机器学习
摘要:

本研究利用可见-近红外(visible-near infrared spectroscopy,Vis-NIR)光谱技术采集新梅4 个不同货架期(采后1、3、5、7 d)的光谱信息,采用Savitzky-Golay(SG)卷积平滑、标准正态变量变换(standard normal variate transformation,SNV)、基线校正(baseline correction,BC)和最大-最小归一化(min-max normalization,MN)4 种预处理方法,并利用竞争性自适应重加权采样算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、变量空间迭代收缩法(variable iterative space shrinkage approach,VISSA)和连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)分别提取特征波长,与波段比、波段差和归一化强度差(normalized spectral intensity difference,NSID)3 种光谱形态特征形成组合特征集,用于构建偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)与极限学习机(extreme learning machine,ELM)分类模型。结果表明,基于全光谱建模时,PLS-DA与ELM判别模型判别性能有限,验证集准确率均仅为70.24%;而采用MN预处理并融合SPA特征提取方法与NSID形态特征的MN-SPA-NSID-ELM模型,在仅使用24 个变量数与30 个隐含层神经元的条件下,验证集准确率达97.62%,显著优于其他模型组合。此外,在独立制备的新梅外部测试样本集上,该模型仍实现了99.18%的准确率,Kappa系数为0.989,有效地提升了新梅果品货架期分类判别效率,本研究可为新梅生产与分级环节提供快速、精准、无损的检测技术支持。

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