【摘 要】
:
淡水鱼类和淡水鱼类产品在全球水产品消费中所占比重较大。淡水鱼去鳞是鱼加工重要环节,去鳞效果直接影响淡水鱼产品表观质量和商业价值。现有去鳞效果的检测技术相对落后,大多为人工检测,是制约淡水鱼加工生产自动化、智能化水平最重要的因素之一。高光谱技术作为一种新兴的无损检测方法,有效地融合光谱和图像信息,在食品品质鉴评过程中得到了广泛应用。本文基于高光谱技术,结合图像处理、机器学习方法,展开淡水鱼的去鳞效果
论文部分内容阅读
淡水鱼类和淡水鱼类产品在全球水产品消费中所占比重较大。淡水鱼去鳞是鱼加工重要环节,去鳞效果直接影响淡水鱼产品表观质量和商业价值。现有去鳞效果的检测技术相对落后,大多为人工检测,是制约淡水鱼加工生产自动化、智能化水平最重要的因素之一。高光谱技术作为一种新兴的无损检测方法,有效地融合光谱和图像信息,在食品品质鉴评过程中得到了广泛应用。本文基于高光谱技术,结合图像处理、机器学习方法,展开淡水鱼的去鳞效果快速无损检测研究。由于鱼背、鱼腹、鱼尾在光谱与图像上的响应差别较大,本实验将整鱼分为鱼腹、鱼背和鱼尾三部分分别进行分析。根据所采集的不同程度鱼去鳞高光谱图像,针对光谱数据,在进行高光谱预处理方法、光谱降维方法、数据建模方法的研究基础上,建立鱼去鳞效果检测模型,实现淡水鱼去鳞效果无损检测。针对图像数据,在进行主成分分析、图像处理方法的研究基础上,提出了一种快速识别去鳞区域的算法。对比分析得到图像处理方法为最适用方法。本研究对图像处理算法、光谱处理算法、模型构建算法进行集成,建立面向鱼去鳞效果检测的软件系统。具体研究如下:(1)面向光谱数据对淡水鱼去鳞效果进行无损检测,提取不同程度去鳞后的鱼平均光谱,对原始光谱数据进行校正,利用卷积平滑(SG)算法、多元散射校正(MSC)和一阶导数法对光谱信息进行预处理。采用连续投影算法(SPA)和回归系数法(RC)实现高光谱数据降维,对特征波长进行选择,SPA选取三个特征波段454.9 nm、573.8 nm、748.6 nm,RC选取五个特征波段410.2 nm、437.1 nm、555.3 nm、572.1 nm、597.0 nm。分别针对全光谱信息,特征波长信息和分段波长信息建立鱼去鳞检测模型,得到基于分段波长信息建立的鱼去鳞检测模型为最优检测模型。针对鱼背高光谱数据,在696.8–761.1 nm波段下建立去鳞效果检测模型最佳,R_c2为0.971,R_p2为0.966,RMSEC为0.032,RMSEP为0.033,RPD为1.639;针对鱼腹高光谱数据,在696.8–761.1 nm波段下建立去鳞效果检测模型最佳,R_c2为0.978,R_p2为0.948,RMSEC为0.029,RMSEP为0.044,RPD为1.668;针对鱼尾高光谱数据,在696.8–761.1 nm波段下建立去鳞效果检测模型最佳,R_c2为0.995,R_p2为0.988,RMSEC为0.019,RMSEP为0.029,RPD为1.837。基于分段光谱数据无损检测方法可较好的实现淡水鱼去鳞效果的检测。(2)面向图像数据对淡水鱼去鳞效果进行无损检测,采用主成分分析(PCA)提取6张主成分(PC)图像,选取鱼背去鳞特征突出的PC3图像和鱼腹、鱼尾去鳞特征突出的PC4图像。利用阈值分割、区域生长法、形态学处理等图像处理方法得到淡水鱼去鳞区域图像,计算面积得到准确率,50条鱼去鳞效果的平均准确率达到91.12%。面向图像数据无损检测方法可较好的实现淡水鱼去鳞效果的检测。(3)为实现鱼品质检测系统自动化与智能化提供技术支持,基于上述两种无损检测方法,对图像处理算法、光谱处理算法、模型构建算法进行集成,建立面向鱼去鳞效果检测的软件系统。
其他文献
鲢(Hypophthalmichthys molitrix)作为我国著名的“四大家鱼”之一,在我国水产养殖历史悠久,是我国淡水经济养殖鱼类中重要的品种,广泛分布于我国各大水系。近年来,由于大规模的水利水电工程的修建、生态环境的破坏、长期的过度捕捞、近亲繁殖和不科学的增殖放流,导致我国野生鲢渔业资源和种质资源严重下降。因此,对提供人工养殖和增殖放流的原种场鲢亲本与苗种的遗传多样性研究显得十分重要。本
近年来,城市滨河空间因其独特的景观资源在城市生态规划领域受到关注,同时为城市的形象塑造提供了良好支持。然而在实际发展中,滨河土壤污染、生态环境破坏等相关问题逐渐显现。城市滨河地带土壤重金属污染对河水水质危害性极大,为城市用水带来安全隐患。滨河地带土壤重金属污染风险评价能够有效地预防水体重金属污染,并为污染水体的治理和修复提供理论支持。本研究对南水北调中线工程焦作段滨河地带进行土壤重金属污染风险评估
随着我国国民经济快速、稳步发展,港口集装箱堆场企业对信息的实时处理能力要求越来越高。特别是危化品行业的安全形势日益严峻,对危险品集装箱堆场企业的堆场管理的安全性、准确性、实时性要求也越来越高。D公司作为一个于2013年因危险品特性而建立起来的功能性堆场,也需要适应于国家政策与行业特点进行改革、创新。D公司若想有效反应危险品集装箱的实时状态、提高企业的安全管理的应急与联动能力、提供实时的客户服务必须
中国经济蓬勃发展,能源需求在多个地方逐渐增加。能量开采后需要长距离运输,为了节省运输成本并确保能源供应的可持续性,除了传统的运输方式公路、铁路和水路之外,长距离管线运输现在已经得到了广泛的发展,输送液体的管道的效率已经为社会所认可。国内管线铺设长度较大,跨越区域较多,因此管道要通过不同地质情况。地貌类型多样,地形高差巨大,地质环境复杂,雨量充沛,埋地管道沿线极有可能发生地质灾害,威胁管道的安全运行
尼古丁(1-methyl-2-[3-pyridyl-pyrrolidine])是一种存在于茄科植物中的生物碱,也是一种有毒的杂环化合物,对人体、动物和环境危害严重。由于其化学结构稳定、不易自然降解,利用微生物降解尼古丁是效率高、成本低且对环境友好的方法。本实验室前期从湖北省襄阳市烟草种植地土壤中分离筛选了一株具有较高尼古丁降解能力的菌株,经菌种鉴定为根癌土壤杆菌,命名为SCUEC1菌株。本研究对根
随着印染行业的迅猛发展,染色技术也在不断提升,而传统的聚酯纤维染色技术在实际应用过程中都存在着各种各样的弊端和问题,使其难于在工业生产中广泛应用。为针对性解决传统聚酯纤维染色所存在的问题,实现聚酯纤维的绿色印染,通过从聚酯纤维和分散染料的分子结构入手,设计合成了一种温控型咪唑离子液体。在本论文中,其主要研究内容分为两部分,一是离子液体前驱体和离子液体的设计,二是离子液体的合成。离子液体的设计中,选
传统的机器学习算法学习能力强、自适应能力强,通常需要满足两个条件:一是要有大量的标签数据,二是需要训练和测试数据具有相同的概率分布。然而,在大多数实际应用中,上述两
在益生菌的选育、体内效价评定以及作用机制研究中,建立肠道攻毒模型可以提供一种有效的手段,即采用特定的病原菌,建立其特异性标记和检测方法,用于体内示踪和分布的研究。常规的模型以绿色荧光蛋白标记及特异性检测居多,但存在菌株遗传稳定性差、检测特异性不强等问题,尤其受到体内背景荧光干扰大的影响,测定结果准确性不高。本研究以肠毒性大肠杆菌作为通用病原菌,采用红色荧光蛋白标记的方法,尝试应用不同的分子标记模式
软件是信息时代的产物,软件的出现给人们的生活质量带来了提升。软件开发技术不断成熟的同时伴随着风险问题,在软件项目风险管理实践中,存在着风险管理过程不清晰,风险因素识别不完全,风险点关注度不高,盲目管理,经验主导等问题。究其关键原因在于风险管理活动缺乏有效知识指导。软件项目中积累着大量知识,但这些知识有的存留于程序员头脑中(隐性知识),仅能指导个人行为,未能纳入知识管理进程,不能共享,且随着人员的流
2014年8月,习近平总书记就川藏、青藏公路通车60周年作出重要批示:60年来,在建设和养护公路的过程中,形成和发扬了一不怕苦、二不怕死,顽强拼搏、甘当路石,军民一家、民族团