利用神经网络和偏最小二乘回归预测樱桃咖啡的颜色和水分含量

IF 0.1 Q4 BIOLOGY
Wilson Manuel Castro Silupu, Ives Julian Yoplac Tafur, César Portocarrero
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摘要

本研究的重点是利用高光谱成像技术建立CIELab坐标下的颜色预测模型和cafe cerezo的水分含量;比较多元线性回归模型- PLSR(部分四分之一回归)和非线性模型(ANN -人工神经网络)的拟合。样品由200粒不同成熟状态的樱桃咖啡豆组成,分为120粒进行校准和80粒验证。采用CIELab空间比色法和水分测定法对样品进行了表征。随后获得了每个颗粒的高光谱图像,并以*.bil格式存储。图像处理采用数学软件Matlab 2010a开发并实现的系统,使用函数*。m和用户界面(gui)。对每个颜色坐标和水分含量建立拟合模型,计算相关系数进行校准和验证。结果表明,神经网络的校准拟合系数大于0.90,而PLSR的校准拟合系数在0.42 ~ 0.48之间。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Predicción del color y contenido de humedad en café cerezo mediante redes neuronales y regresión de mínimos cuadrados parciales
La presente investigacion se enfoco en el desarrollo de modelos de prediccion del color en coordenadas CIELab y el contenido de humedad de cafe cerezo mediante la tecnologia de imagenes hiperespectrales; comparando el ajuste por un modelo de regresion lineal multiple – PLSR (Partialleastsquareregression) y un modelo no lineal (ANN – artiftial neural network). La muestra se conformo de 200 granos de cafe cerezo en diferentes estados de madurez, dividiendola en 120 granos para calibracion y 80 de validacion.La  muestra fue caracterizada mediante colorimetria en el espacio CIELab y determinacion de la humedad. Posteriormente se adquirieron imagenes hiperespectrales de cada granos y se almacenaron en formato *.bil. El procesamiento de las imagenes se realizo mediante un sistema desarrollado e implementado en el software matematico Matlab 2010a, mediante funciones *.m e interfaces de usuario (GUIs). Se desarrollaron modelos de ajuste para cada una de las coordenadas de color y el contenido de humedad, calculandose los coeficientes de correlacion en calibracion y validacion. Los resultados mostraron que las redes neuronales tienen un mayor ajuste en calibracion con coeficientes de correlacion superiores a 0,90 mientras que el PLSR genero coeficientes entre 0,42 y 0,48.
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