2.2. InstrumentsThe SW-NIR transmit

2.2. Instruments

The SW-NIR transmittance spectra of the mangosteens were measured in the range from about 640 to 980 nm at 1.29 nm intervals using a silicon photodiode array detector with a fiber optic cable and a 100 μm input slit. A high speed shutter unit switched the optical path during measurement into three modes: target, reference and dark reference. Integration time could be varied from 1 to 3000 ms with a detector count level of 20 bit A-to-D. The measurement data were transmitted to a computer via real time transfer interface boards. Each mangosteen was loaded for measuring on a turntable instrument (Fruits analyzer, SAIKA TIF.) consisting of three silicone sample holders and a reference holder positioned symmetrically on the radius of the turntable. Four 100 W tungsten halogen light sources (SAIKA TIF.) could each be controlled in 10 W increments and a single lamp up to four lamps were used together.

The measurement speed of the turntable could increase up to 90 m/min (speed at a point on turntable perimeter passing the detector center) and measurement timing was controlled by three photosensors and a rotary encoder. The dark current spectrum was taken at the state of closing the shutter unit located in front of the input slit and the reference spectrum was measured after every three samples with a Teflon® ball (E.I. Du Pont De Nemours and Company, Switzerland) and neutral density (ND) filter set on the reference holder. Two sheets of 10% ND filter were inserted under the Teflon® ball to obtain a similar level of reference spectrum to the mangosteen spectrum.

2.3. Data analysis

The ChangeCR® program (SAIKA TIF.) was used for spectral data transformation from PureSpect. The SPSS® program (SPSS Inc., Chicago, USA) Version 11.5 was used to run a discriminant analysis for leave-one-out cross-validation by the canonical discriminant function.

3. Results and discussion
3.1. Investigation of the instrument setup for optimal spectral acquisition

Due to each mangosteen sample having different internal factors such as translucent flesh, hardening pericarp and seeds, the dynamic ranges of the SW-NIR intensity spectra were very different, especially, between translucent flesh and hardening pericarp. The hardening pericarp, which is usually produced after a physical shock during harvesting and transporting, caused low signal-to-noise ratio spectra because its tissue has low light-penetration. Therefore, preliminary tests were conducted to determine the optimum conditions for measuring all mangosteens. About 1000 mangosteens were thus used for the investigation of the measurement conditions using the basic procedure described above.

3.1.1. Investigation of light sources and SW-NIR spectra

Different light source levels of 100, 200 and 400 W were tested for this experiment. The SW-NIR spectra of mangosteens featured noise and a low-level intensity when using a low-level light source compared to using a higher level light source. The spectra intensity of translucent flesh was excessive when using a 400 W light source. However, at 100 W mangosteens with hardening pericarp yielded very low-level spectra and signal-to-noise ratios while the spectra of mangosteens with translucent flesh were more strongly produced.

The results showed that the light level is one of the important measurement conditions in order to correctly obtain spectra of translucent flesh and internal disorders of mangosteens. Therefore, we decided to use a 200 W light source, which was deemed appropriate for this study. This was to avoid excessive intensity with translucent flesh and to have high signal-to-noise ratio spectra with hardening pericarp mangosteen.

3.1.2. Investigation of measurement speed effect on SW-NIR spectra

The SW-NIR spectra of samples were collected at different measurement speeds (3, 6 and 12 m/min). We found that the spectra of mangosteen samples were better at the lower speeds in terms of the signal-to-noise ratio. Therefore, the optimum measurement speed for this study was selected at 3 m/min with an integration time of 78 ms.

3.1.3. Investigation of the influence of fruit holder on SW-NIR spectra

A strong light source is necessary for mangosteens because of their thick pericarp and low penetration characteristics. However, the light could get to the detector directly at the contact surface area between the fruit body and silicone sample holder. As a result, sample holders were designed to have a shield of silicone rubber on top to support the fruit body in order to eliminate the clearance at such contact surface areas. One, two and three shields of silicone rubber were arbitrarily tested. The results showed that the use of two or three shields was better because the SW-NIR spectra were not influenced by direct light sources. Two shields of silicone rubber were therefore used throughout the main experiment.

3.2. Fruit classification

3.2.1. Effect of fruit size and seed on the SW-NIR spectra of intact mango

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.2. เครื่องมือมุมส่งเครื่อง SW ของมังคุดเพื่อถูกวัดในช่วงตั้งแต่ประมาณ 640 ถึง 980 นาโนเมตรช่วง 1.29 nm ใช้เครื่องตรวจจับซิลิคอนโฟโตไดโอดอาร์เรย์ ด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและบ้านร่องเข้า 100 ไมครอน หน่วยชัตเตอร์ความเร็วสูงสลับกับเส้นทางระหว่างวัดในสามโหมด: เป้าหมาย การอ้างอิง และอ้างอิงที่มืด รวมเวลาอาจจะแตกต่างกันจาก 1 ถึง 3000 ms 20 บิต A D. โดยเครื่องตรวจจับนับ ข้อมูลการวัดได้ถูกส่งไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านทางบอร์ดติดต่อโอนเวลาจริง มังคุดแต่ละถูกโหลดสำหรับวัดบนเครื่องมือหมุน (ผลไม้วิเคราะห์ TIF:ไซกะ.) ประกอบด้วยผู้ถืออย่างซิลิโคนสามและใส่อ้างอิงที่อยู่บนรัศมีของจานเสียงเหมือน ๆ กัน สี่ 100 วัตต์ทังสเตนฮาโลเจนส่อง (:ไซกะ TIF.) สามารถละควบคุม 10 W เพิ่ม และใช้หลอดเดียวได้ถึง 4 หลอดด้วยกันวัดความเร็วของจานเสียงอาจเพิ่มสูงถึง 90 เมตร/นาที (ความเร็วที่จุดบนขอบจานเสียงที่ผ่านตัวตรวจจับ) และการวัดเวลาถูกควบคุม โดย photosensors สามและตัวเข้ารหัสแบบหมุน ปัจจุบันสเปกตรัมมืดถ่ายของปิดชัตเตอร์อยู่ด้านหน้าของช่องป้อนข้อมูล และมีวัดคลื่นความถี่อ้างอิงหลังจากทุกอย่างที่สาม มีลูก Teflon® (E.I. Du Pont De Nemours และ บริษัท สวิตเซอร์แลนด์) และความหนาแน่นเป็นกลาง (ND) กรองชุดในที่เก็บการอ้างอิง สองแผ่นฟิลเตอร์ ND 10% ถูกแทรกไว้ภายใต้ลูก Teflon® ให้ได้ระดับความคล้ายคลื่นอ้างอิงในการสเปกตรัมมังคุดที่2.3. ข้อมูลวิเคราะห์มีใช้โปรแกรม The ChangeCR® (:ไซกะ TIF.) สำหรับการแปลงข้อมูลสเปกตรัมจาก PureSpect โปรแกรม The SPSS® (SPSS Inc. ชิคาโก สหรัฐอเมริกา) 11.5 รุ่นถูกใช้เพื่อเรียกใช้การวิเคราะห์ discriminant สำหรับข้ามลาหนึ่งออกตรวจสอบ โดยฟังก์ชัน discriminant มาตรฐาน3. ผล และการอภิปราย3.1. การตรวจสอบการตั้งค่าเครื่องมือสำหรับซื้อสเปกตรัมที่เหมาะสมเนื่องจากแต่ละอย่างมังคุดที่มีปัจจัยภายในเช่นเนื้อโปร่งใส แข็งเปลือกและเมล็ด ช่วงแบบไดนามิกของสเปกตรัมความเข้มเครื่อง SW แตกต่างกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระหว่างเนื้อใสและแข็งเปลือก เปลือกแข็ง ซึ่งมักจะผลิตหลังจากช็อกทางกายภาพในระหว่างการเก็บเกี่ยว และการขนส่ง เกิดมุมอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนต่ำเนื่องจากเนื้อเยื่อของมันมีแสงเจาะต่ำ ดังนั้น ได้ดำเนินการทดสอบเบื้องต้นเพื่อกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการวัดทั้งหมดมังคุดเพื่อ ประมาณ 1000 มังคุดเพื่อได้จึงใช้สำหรับการตรวจสอบเงื่อนไขการวัดที่ใช้ขั้นตอนพื้นฐานที่อธิบายข้างต้น3.1.1 การสืบสวนของแหล่งกำเนิดแสงและสเป็คเครื่อง SWแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันในระดับ 100, 200 และ 400 W ได้รับการทดสอบสำหรับการทดลองนี้ สเป็คเครื่อง SW ของมังคุดเพื่อเสียงที่โดดเด่น และความเข้มต่ำเมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสงที่ระดับต่ำเทียบกับการใช้แสงระดับสูง มุมความเข้มของเนื้อโปร่งแสงมีมากเกินไปเมื่อใช้แสง 400 W อย่างไรก็ตาม 100 W มังคุดเพื่อกับแข็งเปลือกผลมุมระดับต่ำมากและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนในขณะที่สเป็คของมังคุดเพื่อมีเนื้อโปร่งแสงแข็งแรงขึ้นผลิตผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า แสงสว่างเป็นเงื่อนไขการวัดที่สำคัญอย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อให้ถูกต้องได้มุมเนื้อโปร่งแสงและความผิดปกติภายในของมังคุดเพื่อ ดังนั้น เราตัดสินใจใช้ 200 W แสง ซึ่งถือว่าเหมาะสมสำหรับการศึกษานี้ นี้เป็น การหลีกเลี่ยงความเข้มมากเกินไป ด้วยเนื้อโปร่งแสง และมีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูงสเป็คกับแข็งเปลือกมังคุด3.1.2 การตรวจสอบการวัดผลความเร็วสเป็คเครื่อง SWสเป็คเครื่อง SW อย่างถูกเก็บรวบรวมที่ความเร็วการวัดแตกต่างกัน (3, 6 และ 12 เมตร/นาที) เราพบว่า สเป็คอย่างมังคุดได้ดีที่ความเร็วที่ต่ำกว่าในแง่ของอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ดังนั้น ความเร็วในการวัดที่เหมาะสมสำหรับการศึกษานี้ถูกเลือกที่ 3 เมตร/นาทีเป็นเวลารวมของ 78 ms3.1.3 การสืบสวนของอิทธิพลของผลไม้ในสเป็คเครื่อง SWแหล่งกำเนิดแสงที่แข็งแกร่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมังคุดเพื่อจากเปลือกหนาและลักษณะการเจาะเกราะต่ำ อย่างไรก็ตาม แสงจะได้รับอุปกรณ์ตรวจจับที่พื้นผิวสัมผัสระหว่างใส่ผลไม้เนื้อและซิลิโคนตัวอย่างโดยตรง เป็นผล ผู้ถืออย่างถูกออกแบบให้มีโล่ของยางซิลิโคนบนสนับสนุนร่างกายผลไม้เพื่อกำจัดกวาดล้างพื้นผิวบริเวณดังกล่าวติดต่อ อย่าได้ทดสอบโล่หนึ่ง สอง และสามของยางซิลิโคน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า การใช้โล่สอง หรือสามได้ดีเนื่องจากสเป็คเครื่อง SW ไม่ได้แปรผันไปตามแหล่งกำเนิดแสงโดยตรง ปกสองยางซิลิโคนจึงใช้การทดลองหลักการ3.2. ผลไม้ประเภท3.2.1. ผลของขนาดและเมล็ดสเป็คเครื่อง SW ของมะม่วงเหมือนเดิม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.2 เครื่องมือส่งผ่านสเปกตรัม SW-NIR ของมังคุดที่ถูกวัดในช่วงจากประมาณ 640-980 นาโนเมตรที่ 1.29 ช่วงนาโนเมตรโดยใช้เครื่องตรวจจับอาร์เรย์ซิลิคอนโฟโตไดโอดด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและช่องป้อนข้อมูล 100 ไมโครเมตร หน่วยชัตเตอร์ความเร็วสูงเปลี่ยนเส้นทางแสงในช่วงการวัดเป็นสามโหมด: เป้าหมายการอ้างอิงและการอ้างอิงมืด รวมเวลาที่อาจจะแตกต่างกัน 1-3000 MS ที่มีระดับการตรวจจับนับ 20 บิตแบบ A-to-D ข้อมูลการวัดที่ถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านเวลาจริงบอร์ดอินเตอร์เฟซการถ่ายโอน แต่ละมังคุดถูกโหลดสำหรับการวัดในตราสารแผ่นเสียง (วิเคราะห์ผลไม้, Saika TIF.) ประกอบด้วยสามผู้ถือตัวอย่างซิลิโคนและผู้ถืออ้างอิงตำแหน่งแฟ่ในรัศมีของจานเสียง สี่ 100 วัตต์หลอดทังสเตนฮาโลเจน (Saika TIF.) สามารถแต่ละคนถูกควบคุมใน 10 เพิ่มขึ้นทีละ W และโคมไฟเดียวถึงสี่โคมไฟถูกนำมาใช้ร่วมกัน. ความเร็วในการวัดของจานเสียงสามารถเพิ่มได้ถึง 90 เมตร / นาที (ความเร็วที่ จุดบนจานเสียงปริมณฑลผ่านศูนย์ตรวจจับ) และระยะเวลาในการวัดที่ถูกควบคุมโดยสาม photosensors และการเข้ารหัสแบบหมุน สเปกตรัมปัจจุบันมืดถูกนำมาในสถานะของการปิดหน่วยชัตเตอร์ตั้งอยู่ด้านหน้าของช่องป้อนข้อมูลและสเปกตรัมอ้างอิงวัดหลังจากที่ทุกสามตัวอย่างกับลูกTeflon® (EI Du Pont De Nemours และ บริษัท วิตเซอร์แลนด์) และความหนาแน่นเป็นกลาง (ND) ตัวกรองตั้งอยู่บนถืออ้างอิง สองแผ่นฟิลเตอร์ ND 10% ถูกแทรกภายใต้ลูกTeflon®ที่จะได้รับในระดับของสเปกตรัมอ้างอิงถึงสเปกตรัมมังคุดที่คล้ายกัน. 2.3 การวิเคราะห์ข้อมูลโปรแกรมChangeCR® (Saika TIF.) ถูกนำมาใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลงข้อมูลสเปกตรัมจาก PureSpect โปรแกรมSPSS® (SPSS อิงค์, ชิคาโก, สหรัฐอเมริกา) เวอร์ชัน 11.5 ถูกใช้ในการเรียกใช้การวิเคราะห์จำแนกลาหนึ่งออกข้ามการตรวจสอบโดยฟังก์ชั่นแนนที่ยอมรับ. 3 ผลการค้นหาและการอภิปราย3.1 การสอบสวนของการติดตั้งเครื่องมือที่ใช้ในการเข้าซื้อกิจการสเปกตรัมที่ดีที่สุดเนื่องจากแต่ละตัวอย่างมังคุดมีปัจจัยภายในที่แตกต่างกันเช่นเนื้อโปร่งแสงแข็งเปลือกและเมล็ดช่วงแบบไดนามิกของความเข้มของสเปกตรัม SW-NIR แตกต่างกันมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างเนื้อโปร่งแสงและแข็งเปลือก . เปลือกแข็งซึ่งมักจะมีการผลิตหลังจากที่เกิดความเสียหายระหว่างการเก็บเกี่ยวและการขนส่งที่เกิดต่ำสัญญาณต่อเสียงรบกวนอัตราส่วนสเปกตรัมเพราะเนื้อเยื่อที่มีแสงต่ำเจาะ ดังนั้นการทดสอบเบื้องต้นได้ดำเนินการเพื่อตรวจสอบสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการวัดมังคุดทั้งหมด ประมาณ 1000 มังคุดจึงถูกนำมาใช้สำหรับการตรวจสอบเงื่อนไขการวัดโดยใช้ขั้นตอนพื้นฐานที่อธิบายไว้ข้างต้น. 3.1.1 การตรวจสอบแหล่งที่มาของแสงและ SW-NIR สเปกตรัมระดับแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันของ 100, 200 และ 400 W ได้รับการทดสอบสำหรับการทดสอบนี้ SW-NIR สเปกตรัมของมังคุดที่เข้าร่วมเสียงและความรุนแรงในระดับต่ำเมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสงในระดับต่ำเมื่อเทียบกับการใช้แหล่งกำเนิดแสงระดับที่สูงขึ้น ความเข้มของสเปกตรัมของเนื้อโปร่งแสงมากเกินไปเมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสง 400 W อย่างไรก็ตามที่ 100 มังคุด W กับแข็งเปลือกผลสเปกตรัมในระดับที่ต่ำมากและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนขณะที่เปคตรัมของมังคุดที่มีเนื้อโปร่งแสงมีการผลิตอย่างรุนแรงมากขึ้น. ผลการศึกษาพบว่าระดับแสงเป็นหนึ่งในเงื่อนไขการวัดที่สำคัญในการ เพื่อให้ถูกต้องขอรับสเปกตรัมของเนื้อโปร่งแสงและความผิดปกติภายในของมังคุด ดังนั้นเราจึงตัดสินใจที่จะใช้แหล่งกำเนิดแสง 200 W ซึ่งก็ถือว่าเหมาะสมสำหรับการศึกษาครั้งนี้ นี้คือการหลีกเลี่ยงความรุนแรงมากเกินไปกับเนื้อโปร่งแสงและจะมีสูงสัญญาณต่อเสียงรบกวนอัตราส่วนสเปกตรัมกับแข็งเปลือกมังคุด. 3.1.2 การสืบสวนของผลการวัดความเร็วใน SW-NIR Spectra SW-NIR สเปกตรัมของตัวอย่างที่ถูกเก็บรวบรวมด้วยความเร็วที่วัดแตกต่างกัน (3, 6 และ 12 เมตร / นาที) เราพบว่าสเปกตรัมของตัวอย่างมังคุดได้ดีที่ความเร็วต่ำในแง่ของอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ดังนั้นการวัดความเร็วที่เหมาะสมสำหรับการศึกษาครั้งนี้ได้รับการคัดเลือกที่ 3 เมตร / นาทีมีเวลารวมตัวกันของ 78 Ms. 3.1.3 การสืบสวนของอิทธิพลของผู้ถือผลไม้ SW-NIR สเปกตรัมแสงที่แรงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมังคุดเพราะเปลือกหนาของพวกเขาและลักษณะการเจาะต่ำ แต่แสงจะได้รับการตรวจจับได้โดยตรงที่บริเวณผิวสัมผัสระหว่างร่างกายและผลไม้ถือตัวอย่างซิลิโคน เป็นผลให้ผู้ถือตัวอย่างได้รับการออกแบบให้มีโล่ยางซิลิโคนด้านบนเพื่อสนับสนุนผลไม้ร่างกายเพื่อที่จะกำจัดกวาดล้างในพื้นที่ผิวสัมผัสดังกล่าว หนึ่งสองและสามโล่ยางซิลิโคนได้รับการทดสอบโดยพลการ ผลการศึกษาพบว่าการใช้สองหรือสามโล่ก็ยังดีเพราะ SW-NIR สเปกตรัมไม่ได้รับอิทธิพลจากแหล่งกำเนิดแสงโดยตรง สองโล่ยางซิลิโคนจึงถูกนำมาใช้ตลอดการทดลองหลัก. 3.2 การจัดหมวดหมู่ผลไม้3.2.1 ผลของขนาดผลไม้และเมล็ด SW-NIR สเปกตรัมของมะม่วงเหมือนเดิม