基于主成分回歸分析和偏最小二乘回歸法的櫻桃糖度檢測的研究

原 帥， 張 娟， 劉美娟， 張 駿

(1.煙臺大學文經學院信息工程系，山東煙臺 264005;2.煙臺汽車工程職業學院電子系，山東煙臺 265500;3.煙臺大學光電信息學院，山東煙臺 264005)

煙臺大櫻桃已獲得地理標志保護，其營養價值高，深受廣大消費者喜愛。但現階段對櫻桃糖度的檢測方法主要采用化學測定法，不能在線檢測且效率低。近紅外光譜技術能夠實現無污染性和在線分析[1,2]，在水果和蔬菜等產品的品質分析上被廣泛應用。但是傳統的傅里葉變換光譜儀體積大，移動很不方便，幾乎不能實現野外檢測。而便攜式光譜儀方便快捷、費用低，已有文獻報道在食品和農產品品質檢測中得到廣泛的應用[3，4]。

目前近紅外光譜檢測中常用的建模方法很多，最常用的有主成分回歸(PCR)法[5]和偏最小二乘回歸(PLSR)法[6,7]。國內利用可見-近紅外光譜技術檢測水果糖度的報道雖很多，但是基于可見-近紅外光譜對櫻桃糖度進行檢測的方法研究很少。郭衛東等人[8]基于連續小波變換(CWT)和GRNN的可見-近紅外漫反射光譜研究櫻桃糖度，本文首先利用小波變換多尺度分析對櫻桃可見-近紅外光譜進行預處理(濾波去噪),然后分別采用PCR和PLSR法建立櫻桃糖度預測模型，并對兩種模型進行驗證。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

實驗樣品采自煙臺福山大櫻桃園，隨機選取50個樣本為校正集，20樣本為驗證集。對樣品清洗后晾干，然后在實驗室放置12 h以上，以使樣品與光譜儀的環境條件相一致。實驗前使用酒精消毒的刀片對每個樣品切取2 mm左右的薄片，將它們分別編號后置于實驗室內(室溫20 ℃)備用。……