摘要:我國玉米產(chǎn)量高,高效,、便攜,、低成本的玉米成分檢測技術(shù)及其裝置對于玉米品質(zhì)的檢測至關(guān)重要,基于可見/近紅外光譜技術(shù),,設(shè)計了一款玉米主要品質(zhì)便攜式檢測裝置,。為探究所設(shè)計方案的可行性,自行搭建了可見/近紅外光譜采集系統(tǒng),,對不同品種共72份玉米樣本進行光譜采集,,分別建立了玉米籽粒蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉含量的偏最小二乘(PLS)預(yù)測模型以及結(jié)合競爭性自適應(yīng)重加權(quán)算法(CARS)的CARS-PLS預(yù)測模型,。結(jié)果表明,,CARS方法可以有效篩選出各組分的相關(guān)變量,提升模型效果,,各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的預(yù)測集均方根誤差(RMSEP)均有所下降, 蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RMSEP由0.4866%降至0.4068%,;脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RMSEP由0.1549%降至0.0989%;淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RMSEP由0.4714%降至0.4675%,。預(yù)測集相關(guān)系數(shù)Rp均有所提高,,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Rp由0.9309提升至0.9603;脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Rp由0.9497提升至0.9770,;淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Rp由0.9520提升至0.9605,。基于CARS方法所篩選的各組分特征變量,,選擇了合適的近紅外光譜傳感器,,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了檢測裝置的光譜采集單元,、控制單元、顯示單元,、電源單元以及散熱單元,,并基于NodeMCU開發(fā)板和Arduino IDE開發(fā)工具,采用Arduino語言對裝置控制程序進行開發(fā),,實現(xiàn)“一鍵式”快速檢測,。試驗驗證了該裝置的檢測精度和穩(wěn)定性,結(jié)果表明,,預(yù)測玉米籽粒蛋白質(zhì),、脂肪和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.8431、0.8243,、0.8154,,預(yù)測均方根誤差分別為0.3576%、0.2318%,、0.2333%,,相對分析誤差分別為1.8577、1.7761,、1.5735,。對同一樣本多次重復(fù)預(yù)測,各組分預(yù)測值的變異系數(shù)分別為0.235%,、0.241%和0.028%,。