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便携式茶鲜叶品质光谱检测装置研制

         
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摘要

品质监测对茶鲜叶适时采摘和茶叶加工品控具有重要意义.该研究基于可见/近红外光谱技术,研发了便携式茶鲜叶品质无损检测装置.该装置分为主机和手柄2部分,主机大小约240 mm×250 mm×240 mm,包括光谱仪、光源、可充电锂电池、稳压板和散热风扇;手柄大小约130 mm×100 mm×30 mm,包括光纤探头、金属灯杯、白参考板和外触发按钮.基于该设备,采集了茶鲜叶500～900 nm范围内可见/近红外漫反射光谱,对比了归一化(Normalize,NOR)、一阶导数(First Derivative,FD)、标准正态变量变换(Standard Normal Variable Transformation,SNV)和概率商归一化(Probabilistic Quotient Normalization,PQNOR)等不同光谱预处理方法对茶叶光谱的处理结果,建立了茶鲜叶干物质含量、水浸出物含量、茶多酚含量的偏最小二乘定量预测模型.结果表明,PQNOR预处理后建立的偏最小二乘预测模型精度最好,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测模型在验证集的相关系数分别为0.905、0.896和0.747,均方根误差分别为0.860％、0.559％和0.549％.在茶园对装置的精度进行了现场测试,单片茶鲜叶检测时间约为1 s,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测值与测量值的均方根误差分别为0.903％、0.634％和0.551％.该装置可以实现茶鲜叶光谱原位采集和干物质含量、水浸出物、茶多酚的定量分析,对及时掌握茶树生长情况、辅助决策采茶方案和保障茶叶品质具有重要作用.

著录项

  • 来源
    《农业工程学报》 |2020年第24期|273-280|共8页
  • 作者

    王凡; 赵春江; 徐波; 徐泽; 李振海; 杨海滨; 段丹丹; 杨贵军;

  • 作者单位

    清远市智慧农业研究院 清远 511500;

    国家农业信息化工程技术研究中心 北京 100097;

    农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室 北京农业信息技术研究中心 北京 100097;

    国家农业信息化工程技术研究中心 北京 100097;

    农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室 北京农业信息技术研究中心 北京 100097;

    清远市智慧农业研究院 清远 511500;

    国家农业信息化工程技术研究中心 北京 100097;

    农芯科技(广州)有限责任公司 广州 511458;

    农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室 北京农业信息技术研究中心 北京 100097;

    重庆市农业科学院茶叶研究所 重庆 402160;

    国家农业信息化工程技术研究中心 北京 100097;

    农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室 北京农业信息技术研究中心 北京 100097;

    重庆市农业科学院茶叶研究所 重庆 402160;

    国家农业信息化工程技术研究中心 北京 100097;

    农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室 北京农业信息技术研究中心 北京 100097;

    国家农业信息化工程技术研究中心 北京 100097;

    农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室 北京农业信息技术研究中心 北京 100097;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 农用仪器、仪表及设备;
  • 关键词

    茶; 无损检测; 品质分析; 光谱; 茶鲜叶; 便携式;

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