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Determination of the oxidative stability of olive oil using an integrated system based on dielectric spectroscopy and computer vision

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Information Processing in Agriculture 2019年第1期6卷 20-25页

作者： alireza sanaeifar Abdolabbas Jafari Department of Biosystems Engineering Shiraz UniversityShirazIran Lincoln Agritech Ltd. Lincoln UniversityLincolnNew Zealand

During storage,olive oil may suffer degradation leading to an inferior quality level when purchased and *** stability is one of the most important parameters for maintaining the quality of olive oil,which affects its acceptability and market *** current methods of predicting the oxidative stability of edible oils are costly and *** aim of the present research is to demonstrate the use of dielectric spectroscopy integrated with computer vision for determining the oxidative stability index(OSI)of olive *** most effective features were selected from the extracted dielectric and visual features for each olive oil *** machine learning techniques were employed to process the raw data to develop an oxidative stability prediction algorithm,including artificial neural network(ANN),support vector machine(SVM)and multiple linear regression(MLR).The predictive models showed a great agreement with the results obtained by the Rancimat instrument that was used as a reference *** best result for modelling the oxidative stability of olive oil was obtained using SVM technique with the R-value of *** can be concluded that this new approach may be utilized as a perfect replacement for quicker and cheaper assessment of olive oil oxidation.

关键词： Computer vision Dielectric spectroscopy Olive oil Oxidative stability index

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指纹光谱特征揭示叶斑病时空动态发展以实现显症前诊断

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Engineering 2023年第3期22卷 171-184页

作者：朱逢乐苏珍珠 alireza sanaeifar Anand Babu Perumal Mostafa Gouda 周瑞清李晓丽何勇 College of Mechanical Engineering Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310023China State Key Laboratory for Rice Biology Institute of BiotechnologyZhejiang UniversityHangzhou 310058China College of Biosystems Engineering and Food Science Zhejiang UniversityHangzhou 310058China Department of Nutrition and Food Science National Research CentreCairo 12311Egypt

植物病原菌不断危害农业生产和粮食安全。因此,病害发展早期的动态表征对病变监测和显症前诊断至关重要。高光谱成像(HSI)在跟踪病害初始侵染部位的动态进程以进行显症前诊断方面具有巨大潜力。然而,目前尚无相关文献提取出早期感染阶... 详细信息

植物病原菌不断危害农业生产和粮食安全。因此,病害发展早期的动态表征对病变监测和显症前诊断至关重要。高光谱成像(HSI)在跟踪病害初始侵染部位的动态进程以进行显症前诊断方面具有巨大潜力。然而,目前尚无相关文献提取出早期感染阶段活体叶片病变组织的指纹光谱特征(FSS),也没有探究HSI的检测机制。其中FSS是指能够表征特定植物病害的独特、有代表性的光谱特征。在本研究中,基于时序HSI数据分析,提取了接种Bipolaris sorokiniana的大麦叶片的FSS,以表征叶斑病症状发展,实现显症前诊断。还研究了叶斑病早期发展阶段叶片的光谱和生化响应。本文所提取的全波段FSS能够捕捉病变发展过程中褪绿组织和坏死组织的独特特征,从而原位可视化植物-病原菌像素级的早期互作动态进程。进一步,实现了接种后24 h叶斑病的显症前诊断,比传统的聚合酶链反应(PCR)测定或生化测定提前了12 h。为了揭示HSI显症前诊断的机制,还建立了叶片的平均光谱响应与其生化指标(叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、抗坏血酸和还原型谷胱甘肽)之间的定量关系,回归模型在预测集上的Rp2均高于0.84。总体结果表明,HSI反映了活体植物特性的变化,所提取的FSS可成功跟踪叶斑病发生发展的时空动态进程,实现显症前诊断。在其他植物病害上的试验表明,该方法在植物病害早期控制方面具有较大的推广潜力。

关键词： Hyperspectral imaging Fingerprint spectral signatures Spot blotch Leaf lesion progression Presymptomatic diagnosis Biochemical indicators

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指纹光谱特征揭示叶斑病时空动态发展以实现显症前诊断（英文）

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Engineering 2023年第3期 171-184页

作者：朱逢乐苏珍珠 alireza sanaeifar Anand Babu Perumal Mostafa Gouda 周瑞清李晓丽何勇 College of Mechanical Engineering Zhejiang University of Technology State Key Laboratory for Rice Biology Institute of BiotechnologyZhejiang University College of Biosystems Engineering and Food Science Zhejiang University Department of Nutrition and Food Science National Research Centre

植物病原菌不断危害农业生产和粮食安全。因此，病害发展早期的动态表征对病变监测和显症前诊断至关重要。高光谱成像（HSI）在跟踪病害初始侵染部位的动态进程以进行显症前诊断方面具有巨大潜力。然而，目前尚无相关文献提取出早期感...

植物病原菌不断危害农业生产和粮食安全。因此，病害发展早期的动态表征对病变监测和显症前诊断至关重要。高光谱成像（HSI）在跟踪病害初始侵染部位的动态进程以进行显症前诊断方面具有巨大潜力。然而，目前尚无相关文献提取出早期感染阶段活体叶片病变组织的指纹光谱特征（FSS），也没有探究HSI的检测机制。其中FSS是指能够表征特定植物病害的独特、有代表性的光谱特征。在本研究中，基于时序HSI数据分析，提取了接种Bipolaris sorokiniana的大麦叶片的FSS，以表征叶斑病症状发展，实现显症前诊断。还研究了叶斑病早期发展阶段叶片的光谱和生化响应。本文所提取的全波段FSS能够捕捉病变发展过程中褪绿组织和坏死组织的独特特征，从而原位可视化植物-病原菌像素级的早期互作动态进程。进一步，实现了接种后24 h叶斑病的显症前诊断，比传统的聚合酶链反应（PCR）测定或生化测定提前了12 h。为了揭示HSI显症前诊断的机制，还建立了叶片的平均光谱响应与其生化指标（叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、抗坏血酸和还原型谷胱甘肽）之间的定量关系，回归模型在预测集上的Rp2均高于0.84。总体结果表明，HSI反映了活体植物特性的变化，所提取的FSS可成功跟踪叶斑病发生发展的时空动态进程，实现显症前诊断。在其他植物病害上的试验表明，该方法在植物病害早期控制方面具有较大的推广潜力。

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