摘要:我國玉米產(chǎn)量高,,高效,、便攜、低成本的玉米成分檢測(cè)技術(shù)及其裝置對(duì)于玉米品質(zhì)的檢測(cè)至關(guān)重要,,基于可見/近紅外光譜技術(shù),,設(shè)計(jì)了一款玉米主要品質(zhì)便攜式檢測(cè)裝置。為探究所設(shè)計(jì)方案的可行性,,自行搭建了可見/近紅外光譜采集系統(tǒng),,對(duì)不同品種共72份玉米樣本進(jìn)行光譜采集,分別建立了玉米籽粒蛋白質(zhì),、脂肪和淀粉含量的偏最小二乘(PLS)預(yù)測(cè)模型以及結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)性自適應(yīng)重加權(quán)算法(CARS)的CARS-PLS預(yù)測(cè)模型,。結(jié)果表明,CARS方法可以有效篩選出各組分的相關(guān)變量,提升模型效果,,各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的預(yù)測(cè)集均方根誤差(RMSEP)均有所下降, 蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RMSEP由0.4866%降至0.4068%,;脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RMSEP由0.1549%降至0.0989%;淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RMSEP由0.4714%降至0.4675%,。預(yù)測(cè)集相關(guān)系數(shù)Rp均有所提高,,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Rp由0.9309提升至0.9603;脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Rp由0.9497提升至0.9770,;淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Rp由0.9520提升至0.9605,。基于CARS方法所篩選的各組分特征變量,,選擇了合適的近紅外光譜傳感器,,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了檢測(cè)裝置的光譜采集單元、控制單元,、顯示單元,、電源單元以及散熱單元,并基于NodeMCU開發(fā)板和Arduino IDE開發(fā)工具,,采用Arduino語言對(duì)裝置控制程序進(jìn)行開發(fā),,實(shí)現(xiàn)“一鍵式”快速檢測(cè)。試驗(yàn)驗(yàn)證了該裝置的檢測(cè)精度和穩(wěn)定性,,結(jié)果表明,,預(yù)測(cè)玉米籽粒蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.8431,、0.8243,、0.8154,預(yù)測(cè)均方根誤差分別為0.3576%,、0.2318%,、0.2333%,相對(duì)分析誤差分別為1.8577,、1.7761,、1.5735。對(duì)同一樣本多次重復(fù)預(yù)測(cè),,各組分預(yù)測(cè)值的變異系數(shù)分別為0.235%,、0.241%和0.028%。