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基于特征组合和粒度神经网络的大豆产地鉴别方法
来源:导入 阅读量: 0 发表时间: 2026-07-17
作者: 傅兴宇,林健,翁佩琳,郭俊,林志伟,陈之腾,陈艺炜
关键词: 产地溯源;粒计算;神经网络;特征组合;大豆鉴别
摘要:

针对不同产地大豆因单一特征与数据不确定性导致的溯源困难问题,该研究提出了一种基于特征组合和粒度神经网络的大豆产地鉴别方法。研究收集来自5 个不同省份的8 562 份大豆样品,提取其形状、颜色及纹理特征。首先,改进信息粒化方法,对不同产地的大豆数据进行粒化处理以构建粒向量。其次,设计粒度激活函数与粒度损失函数,以此对神经网络结构进行改进。与已有神经网络相比,本方法在结构上能够并行处理不同粒度的特征,并通过竞争机制输出最优的判别结果。最后,分别使用单一类别特征和不同类别特征的组合,采用6 种算法进行大豆产地鉴别的对比实验。结果表明,形状-颜色-纹理的特征组合取得了最佳的鉴别效果。粒度神经网络在此组合下的准确率达到94.86%,相较于仅使用单一特征,如形状、颜色及纹理,准确率分别提高了6.54%、10.16%和5.8%。同时,该粒度神经网络模型的性能也优于其他主流算法,其准确率比支持向量机、随机森林、梯度提升决策树、极端梯度提升及标准神经网络分别提高了2.96%、3.62%、2.53%、2.33%和3%。本研究提出的特征组合方法与粒度神经网络模型实现了对不同产地大豆的精准鉴别,为农产品产地溯源提供了新的解决方案与技术思路。

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