苹果初期损伤温度变化导致光谱特征演化机理研究

来源：农业机械学报杂志2025年第7期北京时间：

作者：徐涛，许旭锋，魏子朝，李泽通，饶秀勤

单位：浙江大学;农业装备技术全国重点实验室,浙江大学;农业装备技术全国重点实验室,浙江大学;农业装备技术全国重点实验室,浙江大学;农业装备技术全国重点实验室,浙江大学;农业装备技术全国重点实验室,

摘要：为提升商品果品质，及早进行机械损伤检测至关重要。针对苹果初期损伤部位光谱演化机理不明，导致损伤检测模型识别准确性和鲁棒性较低的问题，本文采集蛇果机械损伤初期（0~2h）损伤演化过程的损伤区域和未损伤区域的温差时序数据，并结合敏感波段（1255~1314nm）的光谱特征，利用Granger因果检验方法揭示和论证了温度变化导致光谱特征演化的机理：随着苹果损伤时间推移，温差先上升后下降，而后趋于平稳，且损伤越严重，温差越大；Granger因果检验结果表明，苹果损伤部位温度变化是导致其特征波段1255~1314nm的光谱特征发生变化的主要原因；损伤越严重，温差对图谱特征的影响越强；光谱特征R在损伤后苹果表面温度表征上更具有代表性和全面性。通过对蛇果损伤后光谱特征演化机理研究，为后续更可靠地进行苹果初期轻微损伤检测提供了研究思路和理论依据。

关键词：苹果;高光谱成像;平均光谱反射率;光谱曲线形状特征;温差;Granger因果检验

基金资助：国家重点研发计划项目（2023YFD1600300)