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Detección de daños localizados en tomate basada en espectroscopia de impedancia bioeléctrica

Autores: Zhang, Yongnian; Chen, Yinhe; Chang, Zhenwei; Zhao, Jie; Wang, Xiaochan; Xian, Jieyu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Detección de daños localizados en tomate basada en espectroscopia de impedancia bioeléctrica


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Propone
Método
Detección de daños localizados
Tomate
Tecnología de espectroscopía de impedancia
Modelo de circuito equivalente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone un método para la detección de daños localizados en tomates, con el objetivo de permitir la detección de magulladuras antes de la clasificación. La tecnología de espectroscopia de bioimpedancia se emplea para evaluar la extensión de los daños localizados en tomates. Se construye un modelo de circuito equivalente, y los datos de espectroscopia de impedancia se obtienen mediante el desarrollo de una plataforma de medición de daños locales para tomates utilizando un sensor BIS de cuatro electrodos circulares auto-diseñado. Los parámetros eléctricos se extraen ajustando el modelo de circuito equivalente construido a los datos del tomate. Posteriormente, analizamos las reglas de variación de los parámetros eléctricos en diferentes niveles de daño. Para reducir la dimensionalidad de las características, incluyendo variables biológicas, parámetros eléctricos ajustados y madurez del tomate, empleamos la selección de características de Spearman. Luego clasificamos las características reducidas combinando las ventajas de la máquina de vectores de soporte y la red neuronal artificial. Los resultados demuestran que el sensor BIS de cuatro electrodos circulares diseñado puede medir de forma no destructiva las condiciones de daño localizado en tomates. Se ha construido una plataforma de medición de daños localizados para tomates utilizando este sensor. Una comparación de las mediciones de impedancia obtenidas utilizando el sensor BIS de cuatro electrodos circulares diseñado con las obtenidas utilizando un sensor de aguja propuesto por estudiosos anteriores reveló que ambos sensores mostraron una disminución de la impedancia con el aumento del grado de daño. Este hallazgo indica que el sensor BIS de cuatro electrodos circulares diseñado es una herramienta efectiva para caracterizar las condiciones de daño en los tomates. El diseño del sensor BIS de cuatro electrodos circulares para tomates es un medio efectivo para caracterizar el daño en los tomates. El algoritmo de clasificación de daños Spearman-SVM-ANN, basado en la selección de características de Spearman, clasificó efectivamente el daño en tomates con una tasa de precisión del 98,765%. Los hallazgos de este estudio proporcionan una referencia para la clasificación y transporte de tomates después de la cosecha.

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