Método de detección no destructivo basado en la co-espectroscopía de doble canal para la calidad de la fruta y su aplicación a las manzanas fuji
Autores: Liang, Xin; Jiang, Tian; Dai, Wanli; Xu, Sai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Método de detección no destructivo basado en la co-espectroscopía de doble canal para la calidad de la fruta y su aplicación a las manzanas fuji
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Espectroscopia
Detección de calidad de frutas
Espectrómetros
Método de doble canal
Contenido de sólidos solubles
Métodos de preprocesamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La espectroscopia visible/infrarroja cercana se utiliza ampliamente para la detección no destructiva de la calidad de la fruta, pero el alto costo de los espectrómetros (rango de 400-1100 nm) en el equipo de clasificación limita su accesibilidad. Este estudio propone un método de cospectroscopia de doble canal para abordar este problema. Usando el contenido de sólidos solubles de las manzanas como objetivo de investigación, se construyó una plataforma de doble canal para optimizar parámetros para la adquisición de señales espectrales de transmisión completa. Los datos espectrales se recopilaron utilizando canales dobles (bandas de 400-700 nm y 700-1100 nm, separadas por filtros) y un solo canal (rango de 400-1100 nm). Se aplicaron métodos de preprocesamiento (MSC, SNV, FD, SD, SG) y algoritmos de extracción de características (CARS, SPA, UVE), seguidos de modelado PLSR. El método de doble canal con espectro crudo + FD + CARS + PLSR logró resultados óptimos, con R2 = 0.88, RMSEP = 0.39 para la banda de 400-700 nm, y R2 = 0.94, RMSEP = 0.33 para la banda de 700-1100 nm. El método de un solo canal con espectro crudo + MSC + CARS + PLSR alcanzó R2 = 0.90, RMSEP = 0.36. Estos hallazgos validan la cospectroscopia de doble canal como una solución rentable y precisa para la detección no destructiva de la calidad de la fruta, proporcionando un enfoque práctico para reducir los costos de los espectrómetros y mejorar la eficiencia del sistema de clasificación.
Descripción
La espectroscopia visible/infrarroja cercana se utiliza ampliamente para la detección no destructiva de la calidad de la fruta, pero el alto costo de los espectrómetros (rango de 400-1100 nm) en el equipo de clasificación limita su accesibilidad. Este estudio propone un método de cospectroscopia de doble canal para abordar este problema. Usando el contenido de sólidos solubles de las manzanas como objetivo de investigación, se construyó una plataforma de doble canal para optimizar parámetros para la adquisición de señales espectrales de transmisión completa. Los datos espectrales se recopilaron utilizando canales dobles (bandas de 400-700 nm y 700-1100 nm, separadas por filtros) y un solo canal (rango de 400-1100 nm). Se aplicaron métodos de preprocesamiento (MSC, SNV, FD, SD, SG) y algoritmos de extracción de características (CARS, SPA, UVE), seguidos de modelado PLSR. El método de doble canal con espectro crudo + FD + CARS + PLSR logró resultados óptimos, con R2 = 0.88, RMSEP = 0.39 para la banda de 400-700 nm, y R2 = 0.94, RMSEP = 0.33 para la banda de 700-1100 nm. El método de un solo canal con espectro crudo + MSC + CARS + PLSR alcanzó R2 = 0.90, RMSEP = 0.36. Estos hallazgos validan la cospectroscopia de doble canal como una solución rentable y precisa para la detección no destructiva de la calidad de la fruta, proporcionando un enfoque práctico para reducir los costos de los espectrómetros y mejorar la eficiencia del sistema de clasificación.