农产品品质性状信息获取机理与关键科学问题研究
批准号:
U20A2019
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
260.0 万元
负责人:
应义斌
依托单位:
学科分类:
农业信息学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
应义斌
中文摘要
农产品品质信息现场无损感知与实时质量检测是现代农业增产增收、品质评价、安全监控的重要手段。但由于农产品种类多、特性差异大和种植环境复杂,使得农产品品质性状信息现场无损感知较难。针对这一问题,本项目在前期农产品品质检测研究的基础上提出农产品品质性状信息获取机理与关键科学问题的研究,以浙江省特色水果--桃为研究对象,拟深入研究基于光学特性和嗅觉可视化的水果品质性状信息无损感知机理,研究感知器件与水果表面之间的互作机理,完成复杂环境下的水果品质性状信息的现场无损获取。最后,针对水果不同属性因子引起的预测模型普适性差的问题,结合深度学习和端到端特征学习模式,揭示不同水果属性因子对模型构建的影响机理,建立全局-局部模型耦合的学习机制。最终为建立浙江地区农产品现场无损感知新方法提供理论基础、方法和数据。
英文摘要
Quality information sensing and real-time quality monitoring of agro-products are important means of increasing production and income, quality evaluation and safety monitoring in modern agriculture. However, due to the variety of agro-products, large differences in characteristics and complex planting environment, it is difficult to perceive on-site information on the quality characteristics of agro-products non-destructively. In view of this problem, this project proposes the research on the mechanism of information acquisition and key scientific issues of agro-product quality traits on the basis of the previous research on their quality detection. Taking the characteristic fruit in Zhejiang Province - peach as the research object, it plans to study the mechanism of non-destructive sensing of fruit quality traits based on optical properties and olfactory visualization, study the interaction mechanism between the non-destructive perception device and the fruit surface, and complete the restoration fruit quality information acquisition in miscellaneous environment. Finally, aiming at the problem of poor universality of the model caused by different attribute factors of fruit, combined with deep learning and end-to-end feature learning mode, this project will reveal the influence mechanism of different attribute factors of agro-products on model construction, and establishes a global local model coupling multi task learning mechanism. Finally, it will provide theoretical basis, methods, and data for the establishment of a new method of non-destructive sensing of agro-products in Zhejiang Province.
农产品品质性状信息现场无损感知是现代农业提质增效的核心技术挑战。本项目围绕农产品品质性状信息获取机理与关键科学问题展开深入研究,以浙江省特色水果水蜜桃为研究对象,系统研究了基于光学特性和嗅觉可视化的水果品质性状无损感知机理;揭示了现场无损感知器件微针与水果表面之间的互作机理,实现了复杂环境下的水果信息高效获取;深入研究了水果属性因子对模型普适性的影响机制,开展了端对端原始图谱信号特征、不同属性因子以及全局-局部模型耦合的机制研究;基于前期探明的感知机理和构建的感知系统,通过集成接触力回归与视触觉信息,成功建立了适用于水蜜桃的品质性状信息无损感知方法,并完成了复杂环境下水果的品质性状信息现场无损获取。本项目发表论文16篇,其中IF5>10的论文7篇,授权发明专利5项。.本项目圆满完成了预期研究目标,并完成了各项指标,主要成果如下:.1)在基础理论方面:提出了水果组织光学特性反演方法,通过光学特性参数精准表征组织理化特性,为评价水果组织内部品质提供了新手段;深入研究了水果化学组分不同阶段的变化规律,并制备了相应复合材料,显著提升了检测性能。.2)在关键方法研究方面:结合水蜜桃基本力学特性,制备了具有良好生物相容性材料,建立了一种高效、精准的水蜜桃维生素C检测新方法;针对不同产地的图谱数据和特征差异,从水果不同属性因子对模型构建的影响机制入手,显著提高了模型对多源数据的普适性;融合视触觉技术与深度学习算法,构建了一种适用于水蜜桃的接触力监测与硬度有效预测方法,为实际生产应用提供了有力支持,展现出巨大的应用潜力。.本项目的研究成果为浙江农产品地区现场无损感知新方法的建立提供了坚实的理论基础、创新方法和丰富的数据支持,为推动现代农业的智能化发展和农产品品质提升提供了重要技术保障。
草莓表面农药残留的太赫兹成像快速无损检测机理与方法研究
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批准号:31971779
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:应义斌
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依托单位:
基于石墨烯纳米材料的多通道微流控阻抗传感方法同步检测果蔬中多种致病菌的研究
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批准号:31571922
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2015
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负责人:应义斌
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依托单位:
转基因农产品的可见/近红外光谱无损鉴别机理和方法研究
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批准号:60778024
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项目类别:面上项目
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资助金额:7.0万元
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批准年份:2007
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负责人:应义斌
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依托单位:
基于可见/近红外光谱的水蜜桃糖度和酸度在线实时无损检测方法研究
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批准号:30671197
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2006
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负责人:应义斌
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依托单位:
西瓜声学特性与其内部品质的相关性研究
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批准号:30370371
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项目类别:面上项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2003
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负责人:应义斌
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依托单位:
基于计算机视觉的柑桔品质实时检测新方法研究
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批准号:30270763
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项目类别:面上项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2002
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负责人:应义斌
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依托单位:
柑桔的光学特性与品质机器视觉无损检测的研究
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批准号:39800099
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:1998
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负责人:应义斌
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依托单位:
国内基金
海外基金