江苏省自然科学基金(BK20130505)
- 作品数：11 被引量：122H指数：6
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- 相关领域：理学轻工技术与工程生物学农业科学更多>>
- 基于叶绿素叶面分布特征的黄瓜氮镁元素亏缺快速诊断被引量：5
- 2019年
- 为了快速、无损诊断作物氮(N)、镁(Mg)营养亏缺,该研究提出一种以叶绿素叶面分布特征诊断黄瓜 N、Mg 元素亏缺的方法。在设施栽培模式下精确控制 N、Mg 营养元素的供给,培养黄瓜缺 N、缺 Mg 及对照植株(营养元素正常植株),然后采集对应的高光谱图像并结合化学计量学方法快速、无损检测叶绿素分布。与对照组叶片叶绿素分布相比,缺 N 叶片的叶绿素含量在整个叶面区域偏低,缺 Mg 叶片叶绿素在叶脉之间区域含量偏低。鉴于此,提取叶绿素叶面分布特征(叶片所有像素点对应的叶绿素含量均值及标准差)对 N、Mg 营养元素亏缺进行诊断,对预测集 N、Mg元素亏缺正确诊断率达 90%。研究结果表明叶绿素叶面分布特征可作为一种黄瓜 N、Mg 元素亏缺诊断依据。
- 石吉勇李文亭胡雪桃黄晓玮李志华郭志明邹小波
- 关键词：叶绿素黄瓜叶片氮元素高光谱成像
- 基于高光谱图像的黄瓜叶片叶绿素含量分布检测被引量：21
- 2014年
- 植物叶片叶绿素含量及分布是植物营养信息表达的重要指标。为了给大棚黄瓜营养元素的控制提供理论依据,该研究利用高光谱图像建立简单实用的光谱值和叶绿素含量关系的模型,从而实时、无损地检测叶片的叶绿素分布。选取黄瓜叶片的高光谱图像数据块中450-850 nm波段作为研究波段。选取8个具有代表性的植被指数,建立特征波长λ下相应的光谱反射值Rλ与黄瓜叶片叶绿素含量之间的关系模型。结果显示,基于最优指数（R695–705）-1-（R750–800）-1的模型可以很好地预测黄瓜叶片叶绿素的含量,校正集和预测集相关系数r分别为0.8410和0.8286,最小均方根误差RMSE分别为0.2045和0.2190 mg/g。最后根据最优模型预测叶片上任意位置叶绿素的含量,并通过伪彩手段描述叶绿素含量的分布。研究结果表明,利用高光谱图像技术分析黄瓜叶片叶绿素含量及其在叶面上的分布是可行的。另外,该研究确定的最优植被指数所包含的695-705和750-800 nm 2个波段可用于搭建更加简便实用的快速检测叶片叶绿素的便携式多光谱设备。
- 邹小波张小磊石吉勇李志华申婷婷
- 关键词：叶绿素光谱图像植被指数
- 基于近红外光谱技术的醋醅中常见杆菌快速识别被引量：12
- 2016年
- 醋醅中微生物群落及其代谢产物是镇江香醋独特口感和风味形成的关键因素。研究醋醅微生物的快速识别方法,有利于监控醋醅微生物的群落组成及其动态变化情况,保障发酵产品品质。利用近红外光谱技术对醋醅中5种形态相似的常见杆菌进行快速检测。首先采集5种杆菌菌落的近红外光谱信息,并利用PCR方法对5种杆菌进行生物学鉴别(分别为地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌和醋酸杆菌),然后利用K-最近邻法和最小二乘支持向量机法建立5种杆菌的近红外光谱识别模型,结果表明当主成分为4时,LS-SVM模型对应的校正集识别率为100%,预测集识别率为97.50%。
- 石吉勇胡雪桃朱瑶迪申婷婷邹小波徐艺伟
- 关键词：醋醅固态发酵近红外光谱技术主成分分析支持向量机
- 高光谱成像技术检测肴肉新鲜度被引量：16
- 2014年
- 连续8d测定开封后于4℃贮藏的肴肉中挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）含量,并获取430～960 nm波长范围内的高光谱图像,从中提取光谱信息并经标准正态变量变换（standard normal variate transformation,SNV）预处理后,分别采用偏最小二乘法（partial least squares,PLS）、常规区间偏最小二乘法（interval PLS,iPLS）、向后区间偏最小二乘法（backward interval PLS,biPLS）和联合区间偏最小二乘法（synergy interval PLS,siPLS）建立TVB-N含量的预测模型.结果显示：siPLS模型对肴肉TVB-N含量预测结果最佳,其优选出的特征波段为430～461、555～586、929～960 nm,对TVB-N含量的预测相关系数和均方根误差分别为0.854 8、2.47,根据siPLS模型所预测的TVB-N含量值评定肴肉新鲜度等级的总体准确率达到87.5％.结果表明：利用高光谱成像技术对肴肉新鲜度进行快速、无损检测是可行的.
- 邹小波李志华石吉勇黄晓玮
- 关键词：肴肉新鲜度偏最小二乘
- 天然花青素提取物与壳聚糖明胶复合膜的制备和表征被引量：39
- 2016年
- 为了开发天然的抗氧化活性包装材料,以紫甘蓝、黑米、玫瑰、蓝莓为原料制备天然花青素提取物与壳聚糖明胶的复合膜,比较分析了不同天然花青素提取物对复合膜的物理、机械、抗氧化活性及形貌结构的影响。结果表明:天然花青素提取物的加入,增加了膜的厚度,显著(P<0.05)影响膜的含水率、水溶性及外观形貌。壳聚糖明胶复合膜的水蒸汽透过率(water vapor permeability,WVP)为10.69×10-11 g/(m·s·Pa)。玫瑰花青素提取物的加入使得WVP值降低,而其他花青素提取物的加入使得WVP值增大。玫瑰复合膜的拉伸强度最大,达到27.03 MPa,断裂伸长率最小,黑米花青素提取物可增加复合膜的延展性,断裂伸长率最大为57.67%。傅里叶红外光谱表明天然花青素提取物的羟基基团与壳聚糖的氨基基团产生相互作用。扫描电镜结果表明花青素提取物影响微观结构,而且生物相容性较好。加入天然花青素提取物后,复合膜抗氧化活性均显著(P<0.05)提高,且玫瑰复合膜有着较高的抗氧化活性,1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)自由基清除能力达到95.47%。结果表明:玫瑰花青素提取物更有利于开发阻湿性能好,水溶性低,抗拉伸和抗氧化活性高的包装材料,具有良好的应用前景。
- 邹小波王圣石吉勇翟晓东黄晓玮赵号
- 关键词：物理特性机械性质壳聚糖抗氧化活性
- 基于聚苯胺-镍酞菁多孔渗透薄膜的氨气传感器被引量：1
- 2016年
- 利用磺化镍酞菁(NiTSPc)对苯胺(PANI)聚合的催化作用,通过简单的电聚合方法在叉指金电极(IAE)表面合成了PANI/NiTSPc多孔渗透膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能量色散图谱(EDS)和拉曼光谱对PANI/NiTSPc多孔膜进行表征.在室温下,采用基于PANI/NiTSPc多孔膜制备的传感器对不同浓度(3.8~1900 mg/m^3)的NH_3进行了检测.结果表明,对于76 mg/m^3的NH_3,传感器的灵敏度为2.75,响应时间为10 s,且该传感器具有恢复时间短、重复性及稳定性良好等优点.所制备的PANI/NiTSPc薄膜传感器在NH3检测及电子鼻的应用中具有巨大潜力.
- 周煦成李志华邹小波石吉勇黄晓玮胡雪桃
- 关键词：聚苯胺氨气气体传感器
- 渗油醋胶囊高光谱快速检测技术被引量：3
- 2015年
- 针对渗油醋胶囊具有与合格醋胶囊相似颜色,难以用肉眼或者计算机视觉进行快速检测的问题,利用高光谱图像信息对化学成分的敏感性,采用高光谱图像技术捕捉渗油醋胶囊在430-960 nm波段下的特征信息,结合线性判别分析（LDA）、K最近邻判别法（KNN）建立渗油醋胶囊的判别模型。在K值为3、主成分因子数为2时,KNN模型对应的校正集识别率和预测集识别率分别达到100%。研究表明,高光谱图像技术可以有效表征渗油醋胶囊表面外渗成分的光谱特征,实现对渗油醋胶囊的快速检测。
- 石吉勇邹小波赵杰文洪兆鹏黄晓玮朱瑶迪
- 关键词：渗油
- 基于叶面叶绿素分布特征的黄瓜叶片氮钾元素亏缺诊断被引量：12
- 2019年
- 利用高光谱图像技术无损表征黄瓜叶片的叶绿素分布特征,并将其作为N、K元素亏缺诊断依据。采集黄瓜叶片的高光谱图像数据,利用高效液相色谱法分析黄瓜叶片的叶绿素含量,利用遗传算法建立叶片高光谱图像信号与叶绿素含量的对应关系,进而实现黄瓜叶片叶绿素分布图的无损检测。与对照组叶片的叶绿素分布图相比,缺N叶片主要表现为叶片中心区域叶绿素含量偏低,而缺K叶片主要表现为叶片边缘的局部区域叶绿素含量偏低。据此分别提取缺N、缺K叶片及对照组叶片的叶绿素及其分布特征(叶片中心区域所有像素点的叶绿素含量均值、叶片边缘区域叶绿素含量偏低的像素点数量),并借助提取的特征参数建立了N、K元素亏缺诊断方法,其正确诊断率为95%。研究结果表明,叶绿素叶面分布特征可有效实现黄瓜植株N、K元素的亏缺诊断。
- 石吉勇李文亭郭志明黄晓玮李志华邹小波
- 关键词：黄瓜叶片叶绿素氮元素钾元素高光谱成像
- 不同颜色银杏叶总黄酮含量分布高光谱图像检测被引量：11
- 2014年
- 利用近红外高光谱图像技术研究了总黄酮含量在不同颜色（绿色、黄绿色、黄色）银杏叶片上的二维分布规律。采集120片银杏叶在近红外波段（900—1700nm）下的高光谱图像信息，并利用分光光度计法测定银杏叶片的总黄酮含量；计算高光谱图像中不同波段下的平均灰度作为银杏叶对应的光谱信息，利用逐步线性回归方法建立黄酮含量校正模型（R=0．9307）；逐一提取待测银杏叶高光谱图像中每个像素点在不同波段的光谱信息，并将其代入黄酮含量校正模型以计算出各个像素点处对应的黄酮含量，从而绘制总黄酮含量在整个银杏叶片上的二维分布图。研究结果表明，银杏叶总黄酮含量随着绿色、黄绿色、黄色而呈现出递增趋势，且总黄酮含量高的区域主要位于叶片的边缘，总黄酮含量低的区域主要位于叶柄附近。研究为揭示有机组分在农产品、食品中的分布规律提供了枯术手段．
- 石吉勇邹小波张德涛陈正伟赵杰文
- 关键词：银杏叶总黄酮高光谱图像
- 新型室温硫化氢纳米传感器的制备及性能被引量：5
- 2014年
- 采用溶胶-凝胶法在叉指金电极表面制备纳米二氧化钛（TiO2）多孔薄膜,并用浓度为2.5×104 mol/ L的花青素对其进行敏化,制备了一种能在室温条件下检测硫化氢（H2 S）的高灵敏度传感器.从材料的光谱特性、微观结构和传感器的灵敏度等方面对该传感器的性能进行了评价,并讨论了传感器的响应机理以及温度和湿度对灵敏度的影响.结果表明,材料表面的可见吸收光谱比花青素红移了约50 nm,吸收能力有所提高；纳米 TiO2颗粒呈层状堆积排列,颗粒之间具有较多缝隙,比表面积大.在室温下,该气体传感器对浓度为5~50 mL/ m3的 H2 S 具有良好的敏感特性,传感器灵敏度与 H2 S 浓度呈线性相关,相关系数为0.939,响应时间为50~70 s,恢复时间为160~180 s.计算和测试结果表明,环境湿度约为50%时传感器的灵敏度最佳；在10~50℃范围内,温度与传感器的灵敏度存在负相关性.该方法为简单、经济制备室温条件下工作的气体传感器提供了新思路和新方法.
- 黄晓玮邹小波赵杰文石吉勇李志华
- 关键词：硫化氢花青素溶胶-凝胶气体传感器
