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原文传递一种基于多种苹果品质指标的可视化评定方法

专利名称：	一种基于多种苹果品质指标的可视化评定方法
摘要：	本发明属于苹果品质评价技术领域，公开了一种基于多苹果品质指标的可视化评定方法；基于具有可视化强、多指标评价功能的雷达图，建立苹果品质综合评价的方法；该方法是一种将苹果品质因子指标的糖度、酸度、果皮最大力、果肉平均硬度和色泽h*作为苹果品质评价指标，利用雷达图的几何特征技术，综合计算出苹果的品质的评价方法。本发明提供的一种基于雷达图的综合评价方法将苹果品质单一、分散的评价指标集成统一，实现了苹果品质的综合评价，为富士苹果的分级和优质果品的选择提供科学技术手段与方法支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北农林科技大学
发明人：	赵娟;李豪;张猛胜;张博;全朋坤;邢利博;张海辉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910376391.X
公开号：	CN110320333A
代理机构：	西安长和专利代理有限公司
代理人：	黄伟洪
分类号：	G01N33/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	712100 陕西省咸阳市杨凌示范区邰城路3号
主权项：	1.一种基于多苹果品质指标的可视化评定方法，其特征在于，所述基于多苹果品质指标的可视化评定方法包括：步骤一，基于苹果品质数据，筛选出最基本的5个苹果品质因子指标；步骤二，基于5个最基本的苹果品质因子，采取归一化的预处理方法将数据归一化到特定的区间并实现苹果品质因子的正向化，再者采用反正切函数对数据进行非线性化；步骤三，基于经过预处理的数据，将其绘制在雷达图上，计算雷达图的面积、周长等几何特征；步骤四，利用该苹果雷达图的面积比上基准雷达图的面积和该苹果的面积与周长平方和的算数平方根的乘积作为苹果品质的综合评分，完成对苹果品质的综合评价。 2.如权利要求1所述的基于多苹果品质指标的可视化评定方法，其特征在于，所述基于基于多苹果品质指标的可视化评定方法具体包括以下步骤：第一步，筛选出用于苹果品质评价的最基本的5个苹果品质因子指标；第二步，基于最基本的5个苹果品质因子指标，区分5个品质因子是正向指标还是固定性指标；不同性质的苹果品质指标采用不同的处理方式，如式(1)所示，进而，将苹果品质因子指标的数据限定在区间(a，b)内；基于在特定区间(a，b)的数据，采用反正切函数(2)对数据进行非线性处理。经过非线性处理的数据呈现这样的特性，数据值在苹果品质因子指标适合值附近有较大的变化幅度，在极大值和极小值附近有较小的变化幅度。并且苹果品质因子的数值越优秀，在雷达图上凸显的数轴越长，所代表的值就越大；公式中a代表区间上限，b代表数据的下限，Y代表某一个指标的样本数据，Ymax、Ymin代表样本数据中的最大值和最小值，Y0代表固定性指标的适合值，Y*代表经过公式处理的样本数据；公式中x代表(1)的结果值，μ0表示品质因子的适合值；苹果品质因子的适合值μ0由样本的均值和国家标准文件的标定值共同决定；第三步，绘制多苹果品质指标的苹果品质综合评价雷达图，将多个维度的数据量映射到坐标轴上，坐标轴起始于同一个圆心点，结束于圆周边缘；将同一组的点使用线连接起来就称为雷达图；每一个维度的数据都分别对应一个坐标轴，坐标轴具有相同的圆心，以相同的间距沿着径向排列，并且各个坐标轴的刻度相同，连接各个坐标轴的网格线通常只作为辅助元素；将各个坐标轴上的数据点用线连接起来就形成了一个多边形；坐标轴、点、线、多边形共同组成了雷达图；基于选定的5个苹果品质指标，对雷达图的各个轴进行限定；设定评价指标用从原点向外均等角度发散的轴表示，依据各个指标对苹果品质评价的相对重要性，设定各个轴线的顺序依次为：轴1-最重要的指标，轴2-第二重要的指标，轴3-第三重要的指标，轴4-第四种重要的指标，轴5-第五重要的指标；每一个评价指标的大小用坐标轴上的点表示，最后将每一维度上的点连接起来就是苹果品质评价的雷达图；第四步，计算雷达图的几何特征，并对苹果品质进行综合的评价；基于第三步获得雷达图，利用雷达图的几何特性，计算出基准雷达图的面积S0、该苹果样本雷达图的面积S和周长的平方和L，利用(3)，计算苹果品质的综合得分，实现对苹果品质的综合评价； 3.如权利要求2所述的基于多苹果品质指标的可视化评定方法，其特征在于，基于雷达图的苹果品质综合评定方法进一步包括：计算苹果品质综合评价基准雷达图的面积S0，当反正切函数中的x值为μ0时，计算得到多苹果品质指标的基准雷达图每一个数轴上的基准值为1，则将检测样本苹果雷达图的面积记做S、边长的平方和记做L，采用形如的方式综合雷达图的面积和周长因素对苹果做出综合评价，雷达图面积S和边长平方和L的计算公式如下： S＝S1+S2+S3+S4+S5 (4) 结合公式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)得到公式(10)，公式(10)作为最终计算雷达图面积的公式；在求解雷达图边长平方和时，采用余弦公式求解得到每一个边长的平方然后再求和；具体的公式如下所示：综合公式(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)得到求解雷达图边长平方和的公式(17)； 4.一种应用权利要求1～3任意一项所述基于多苹果品质指标的可视化评定系统。
所属类别：	发明专利