摘要:隨著山藥加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,山藥品質(zhì)快速無損檢測分級對產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展具有實(shí)用意義,。以研發(fā)山藥多品質(zhì)無損快速檢測裝置為目的,基于可見/近紅外局部漫透射原理,根據(jù)山藥特殊外觀特點(diǎn)設(shè)計了山藥專用檢測探頭,通過對比實(shí)驗設(shè)計光路,研制了一種手持式山藥多品質(zhì)無損檢測裝置。裝置整體尺寸為150mm×80mm×150mm,質(zhì)量約590g,?;谘邪l(fā)裝置采集了150 個山藥的光譜信息,采集的光譜經(jīng)多元散射校正(Multiplicative scatter correction,MSC)后再利用隨機(jī)蛙跳算法(Shuffled frog leaping algorithm,SFLA)篩選特征波長,建立了山藥干 物質(zhì),、淀粉,、蛋白質(zhì)含量的偏最小二乘回歸(Partial least squares regression,PLSR)預(yù)測模型,其干物質(zhì)、淀粉,、蛋白質(zhì) 含量的驗證集相關(guān)系數(shù)分別為 0.965 3,、0.967 5、0.956 3,均方根誤差( Root mean square error,RMSE) 分別為 1.09% ,、 0.83% ,、0.15% ,剩余預(yù)測偏差(Residual predictive deviation,RPD)分別為3.67、3.50,、3.37,。 基于Qt開發(fā)工具利用C語言編寫了實(shí)時分析控制軟件,并將預(yù)測模型植入裝置中,進(jìn)行了外部驗證。利用研發(fā)裝置對50個未參與建模的山藥樣品干物質(zhì),、淀粉,、蛋白質(zhì)含量進(jìn)行了5次重復(fù)檢測,其變異系數(shù)分別為1.0%~1.2%、1.5%~1.7%,、1.4%~1.6%;50個山藥樣本干物質(zhì),、淀粉,、蛋白質(zhì)含量裝置檢測結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)理化值最大殘差絕對值分別為1.83%、1.64%,、0.26%,。結(jié)果表明,研發(fā)的手持式山藥多品質(zhì)無損檢測裝置可以滿足現(xiàn)場實(shí)時檢測需求。