基于高光谱成像技术的羊肉新鲜度预测

为实现羊肉新鲜度的快速、无损检测,应用高光谱成像技术对不同存储天数的羊肉建立挥发性盐基氮TVB-N(Total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量预测模型。通过高光谱成像系统获取羊肉样本935～2 539nm的高光谱图像,选取样本左上、左下、右上、右下和中间5个位置20×20像素的方形作为感兴趣区域(Region of interesting,ROI),提取ROI并计算区域内样本平均光谱。利用二进制粒子群优化算法(Binary particle swarm optimization,BPSO)和相关系数分析法(Correlation coefficient,CC)提取羊肉TVB-N高光谱特征变量,结合偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)和随机森林回归(Random forest regression,RFR)建模算法,分别建立表征羊肉TVB-N含量的BPSO-PLSR、BPSO-RFR、CC-PLSR、CC-RFR预测模型。依据袋外均方根误差RMSEOOB最小原则,对最佳回归子树和分裂特征2个主要参数进行寻优以提高RFR建模算法的预测精度。比较4个模型的预测效果发现,BPSO-RFR模型的预测精度最高,其校正集决定系数R_c~2和均方根误差RMSEC分别为0.87和2.99,预测集决定系数R_p~2和均方根误差RMSEP分别为0.86和3.36。综上,高光谱成像技术和机器学习算法的有机结合为快速有效检测肉品新鲜度提供了理论依据。     

基于高光谱数据的土壤含盐量BP神经网络模型研究

运用Hyperion数据,以黑龙江省大庆市某一实验区为例,进行了对土壤含盐量的定量研究,将BP神经网络模型(Back Propagation Network)应用到高光谱数据对研究地区土壤含盐量的反演中。通过对隐含层的传递函数、输出层的传递函数、训练算法的优化组合以及最适合隐层节点数量,得到最优的BP神经网络模型,实现了土壤含盐量的反演。对高光谱数据反演土壤含盐量采用BP神经网络具有一定的指导意义。     

基于连续投影算法与BP神经网络的玉米叶片SPAD值高光谱估算

叶片叶绿素含量是评价作物生长状况的重要指标。为实现玉米叶片叶绿素含量的准确、高效高光谱估测,以玉米大田试验为基础,于7月1日(大喇叭口期)、7月19日(灌浆初期)和8月18日(腊熟期)利用ASD高光谱仪和便携式叶绿素仪(SPAD-502)分别测定了玉米叶片高光谱数据和叶绿素含量相对值SPAD;利用连续投影算法提取出玉米叶片光谱的特征波长,再用BP神经网络构建SPAD值的估算模型,并对模型进行验证。结果表明,3个日期的分段监测模型及统一监测模型的R2分别为0.885,0.900,0.675,0.827;RMSE分别为2.156,2.103,3.236,2.651;7月1日模型、7月19日模型和统一监测模型均具有较高的精度,同时检验模型RPD均大于2,具有很好的预测能力;而8月18日的监测模型表现较差(RPD=1.641),但也达到可用水平。表明利用连续投影算法结合BP神经网络可以进行玉米叶片SPAD值的高光谱估算。     

基于BP神经网络对薇甘菊预处理方法的选取

以入侵植物薇甘菊高光谱图像为研究对象,基于4种预处理方法对薇甘菊高光谱图像进行降低噪声处理,分别研究了基于主成分分析的特征提取方法和基于BP神经网络的分类模型,筛选出薇甘菊高光谱识别的最优预处理方法,以实现薇甘菊的快速准确识别。结果显示,预处理方法为一阶、二阶微分的识别率分别为81.2%和76.92%;标准正态变量变换(SNV)和一阶微分+SG平滑的识别率分别为89.74%和87.18%。多次试验得到基于SNV预处理方法的识别率最稳定,即得到最优预处理方法为SNV。     

基于高光谱成像技术的冷鲜羊肉嫩度检测方法研究

传统羊肉品质检测方法效率低、破坏样品,为实现冷鲜羊肉嫩度快速无损检测,以内蒙古锡林郭勒羊肉为研究对象,采用多元散射校正法对光谱进行校正,利用主成分分析法获得620.23、761.48、819.48 nm波长下的特征图像,并提取其纹理特征和颜色特征,分别建立羊肉嫩度的BP神经网络和支持向量机预测模型。结果显示,BP神经网络模型预测效果优于支持向量机模型预测效果,BP神经网络模型对预测集的决定系数（R2）和预测均方根误差（RMSEP）分别为0.85和1.86;支持向量机模型分别为0.77和2.37。研究表明,利用高光谱和图像信息特征层融合方法对冷鲜羊肉嫩度进行预测具有可行性。     

基于改进BP神经网络的高光谱遥感树种信息提取技术

【目的】通过分析树种间的光谱差异及改进分类算法以提高树种信息提取精度。【方法】文章采用安徽省砀山县EO-1 Hyperion影像,通过不同树种光谱信息的差异分析,筛选出区分树种信息的光谱指标,并采用改进的BP神经网络模型完成树种信息提取。【结果】结果表明,原始反射率和一阶微分部分光谱波段可用于树种识别,且一阶微分光谱的差异大于原始反射率;引入动量项和遗传算法改进的BP神经网络模型树种识别精度较传统BP神经网络提高8.5%,Kappa系数提高0.12。【结论】该方法可以实现较为准确的树种信息提取,能够达到对林业工程进行监测的目的,对快速评价工程质量有重要意义。     

基于BP神经网络近红外光谱鉴别茶饮料的研究

提出了一种快速、准确鉴别茶饮料的新思路。采用美国ASD公司的可见-近红外光谱仪对3种茶原料（龙井茶、乌龙茶和铁观音茶）的饮料进行光谱分析。采用多元散射校正（MSC）方法对样本数据进行预处理,再用主成分分析法提取光谱数据的特征值。通过交互验证确定最佳主成分数为5,作为BP神经网络的输入变量,不同原料茶饮料作为输出变量,建立3层人工神经网络鉴别模型,并用模型对20个预测样本进行预测。模型的回判鉴别率达到100%,模型的预测鉴别率达到98.33%。结果表明,基于BP神经网络的近红外光谱鉴别不同原料茶饮料的方法是可行的。     

鸡蛋新鲜度神经网络检测系统的研究

鸡蛋内部颜色信息（H、I、S）的变化表征蛋的新鲜度等内部品质的变化。用计算机视觉装置获取鸡蛋颜色参数（H、I、S）,通过试验获得鸡蛋的新鲜度大小（哈夫值）,用它们作为样本数据建立BP神经网络模型,获取鸡蛋新鲜度与其图像颜色参数之间的最优关系,达到自动检测鸡蛋新鲜度。经检验,系统正确识别率为90．8％。     

基于高光谱和GA-BP神经网络模型的冬小麦叶绿素含量反演

叶绿素是绿色植被进行光合作用的主要色素,是影响作物产量的重要因素之一,也是评价作物健康状况的重要生化指标。快速、准确、无损地监测作物叶片叶绿素含量,是实现作物长势和健康程度精准监测的关键。为提高作物叶绿素含量反演的精度,以冬小麦试验小区为基础,测量关中地区冬小麦叶片反射率及其对应的叶绿素含量。运用分数阶微分法计算0～2阶步长为0.1的分数阶光谱,通过灰色关联分析法提取出与叶绿素含量关联度大的特征,作为模型的输入参数。最终提取出0.6阶751、760 nm, 0.7阶744、751 nm, 0.8阶738、747 nm, 0.9阶738、750 nm, 1.0阶731、750 nm共10个与叶绿素含量关联度高的波段作为模型的特征波段。为解决BP神经网络(back propagation network)收敛速度慢、易陷入局部极小值的问题,使用遗传算法(genetic algorithm, GA)优化BP神经网络的权值和阈值,利用优化后的模型进行叶绿素含量的预测。结果表明,运用遗传算法优化BP神经网络模型反演精度较高,r²为0.952,均方根误差(RMSE)为3.64...     

基于人工神经网络的大豆叶面积高光谱反演研究

【目的】探索不同高光谱模型监测大豆叶面积指数LAI的精度。【方法】实测不同水肥耦合作用下，大豆冠层的高光谱反射率与叶面积指数（Leaf Area Index）数据，对二者进行相关分析；采用敏感波段(801nm,670nm)构建RVI, NDVI, SAVI, OSAVI 和MTVI2植被指数，建立大豆LAI估算模型；最后采用相关系数较大的波段作为神经网络模型的输入变量进行大豆LAI的估算。【结果】大豆LAI与光谱反射率在可见光波段呈负相关、近红外波段呈正相关、红边处相关系数由负变正；微分光谱在三边处与大豆LAI关系密切，在红边处取得最大回归确定性系数（R2 = 0.86）。植被指数可以较为精确反演大豆LAI，确定性系数R2>0.84。人工神经网络模型可以大大提高大豆LAI的估算水平，当隐藏层节点数为2时，R2为0.92，随着隐藏层节点数的增加，R2可高达0.96；在没有黄熟期数据干扰的情况下，神经网络可以进一步提高大豆LAI的反演精度，R2可高达0.99。【结论】与基于植被指数建立的模型相比，神经网络模型可以有效避免因LAI过高而出现的过饱和现象，大大提高了LAI的反演精度。     

基于主成分分析与BP神经网络的供应商选择模型

供应商选择是企业进行决策的重要内容,也直接影响着企业竞争力。在科学合理的构建供应商评价指标体系的基础上,首先对供应商评价的数据进行主成分分析,然后建立基于BP神经网络的供应商评价模型,最后以实例验证。这两种方法相结合不仅简化了模型结构,而且较好的克服评价指标主观性强的问题,为供应商选择提供了一种新的、实用的评价方法。     

基于BP神经网络对苹果呼吸强度的预测

应用BP神经网络,通过苹果贮藏期间多维数据与呼吸强度的相关分析确定网络的拓扑结构,建立苹果呼吸强度的人工神经网络模型.仿真结果表明,该神经网络能很好地拟合不同贮藏条件下的呼吸强度,模型预测精度达到90%以上.同时,通过遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值矩阵,使神经网络的预测精度进一步提高.     

基于BP神经网络的化肥供应商选择模型研究

供应商选择是供应链管理中的一个重要环节。我国是世界上生产和使用化肥最多的国家,因此对于化肥供应商的选择显得尤为重要。针对化肥供应商的特点,首先构建了化肥供应商的选择评价指标体系,在该体系的基础上构建了BP神经网络评价模型。     

基于LM算法的BP神经网络的电力负荷短期预测

清代书院课艺总集多为连续出版物,或具有连续出版物的刊行初衷。刊期短则一季,多则一年或数年。经费充足与否,会影响刊期。发表周期多为一年至五年,也有十余年的。用稿率以10%~20%居多,偶见“关系稿”。时文的用稿标准是“清真雅正”。题目多为官师所拟。一般全文刊登,也偶有“论点摘编”。多经润色,并附录评点。有的以袖珍本刊行,有的宣称“翻刻必究”,标出定价,附载广告。稿费已在膏火费中预支,优秀作品可被转载。从本质属性和诸多要素来看,书院课艺总集实开今日“大学学报”、“学术集刊”之先河。     

模拟电路故障诊断的BP神经网络方法

提出了一种采用改进型的BP神经网络诊断模拟电路故障的新方法。介绍了包括附加动量法和自适应学习速率法在内的改进型的BP网络算法，其中附加动量法是在每一个权值的变化上加上一项正比于前次权值变化量的值，不仅考虑了误差在梯度上的作用，而且考虑在曲面上变化趋势的影响；自适应学习速率是根据误差函数值的变化对学习率进行实时调整，可以保证网络总是以最大的学习速率学习。最后，本文给出了仿真实例，实验证明所提出的方法与传统方法相比有更好的实时性和诊断效率。     

基于BP神经网络的河南省可持续发展能力评价

以河南省为例,构建了包含28项指标的可持续发展评价指标体系,涵盖经济、资源环境和社会三个子系统。基于2003-2012年河南省相关数据,运用人工神经网络理论和方法对河南省的可持续发展能力进行评价分析。结果表明,河南省可持续发展能力呈逐步提升态势,偶有波动;河南省各子系统可持续发展水平也为整体上升趋势,其中资源环境子系统20年间变化区间固定在4~8之间;经济子系统水平2003年之前变化较小,2004年开始明显提升;社会子系统呈现稳步上升态势,状态最为稳定。     

BP神经网络学习算法的改进及应用

为了研究BP神经网络改进学习算法的适用情况,通过对实际的4个应用运用BP神经网络的多种改进的学习算法进行训练,比较得到各学习算法的适用范围,并能根据所研究问题类型、网络大小和要求精度等来选择合适的学习算法。结果表明:LM算法逼近效果好,但不适合大规模网络,RPROP算法应用于模式识别收敛速度最快,但不太适合函数逼近,SCG算法对较大网络规模的性能很好,且逼近效果好。     

基于手机拍摄图像猪肉新鲜度的检测

首先对手机拍摄的猪肉图像进行预处理,利用Otsu算法较好地分割出图像中的猪肉部分和背景,然后用颜色因子|R-G |+|R-B |的值对图像进行彩色分层从而计算出颜色区域比值,建立了用猪肉的色泽、黏度、弹性、氨气、硫化氢、表面菌落总数、颜色区域比等7个特征为输入的BP网络分类模型.试验结果表明,该方法能够较好地对猪肉新鲜度进行检测.     

BP神经网络在小麦赤霉病气象预测中的应用*

 应用BP神经网络的方法建立四川资中小麦赤霉病发病的预报模型,为预防小麦赤霉病发病提供科学依据。根据四川资中小麦赤霉病发生发展的气象生理指标及历年该病发生的统计资料,借助人工神经网络强大的函数映射能力,采用Fletcher-Reeves算法的变梯度反向传播算法——Traincgf,建立了小麦赤霉病发病的气象预报模型。该模型不需要事先确定数学模型,拟合与预测的平均绝对偏差分别为0.01,0.05,优于多元线性回归模型的0.17,0.29。BP神经网络预报模型的拟合精度和预报精度都较高,优于多元线性回归模型,能很好地实现预期效果,对小麦赤霉病发病的预测预防工作具有一定的指导意义。