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龙图腾网获悉南京农业大学三亚研究院申请的专利一种基于高光谱检测芒果品质的可视化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121364171B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511957478.8，技术领域涉及：G01N21/359；该发明授权一种基于高光谱检测芒果品质的可视化方法是由潘磊庆;丁海臻;赵静远;屠康;兰维杰;王文思;丁蕊设计研发完成，并于2025-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于高光谱检测芒果品质的可视化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及光学无损检测领域，公开了一种基于高光谱检测芒果品质的可视化方法，首先选取芒果样品，分为多组样品模拟不同的芒果成熟阶段；使用高光谱成像系统采集高维光谱图像，测定硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量；对高维光谱图像进行校正和提取，获得样品的平均反射光谱并优化，建立芒果成熟度分类模型和品质回归预测模型；进行特征波长贡献度分析及筛选，采取关键波段优化品质回归预测模型；应用于高维光谱图像的每个像素点，生成二维分布图，实现芒果品质的可视化；本发明解决了现有技术中无法对芒果成熟阶段的快速、无损判别，无法对关键内部品质指标准确预测与可视化分布，导致水果采后智能分级与品质控制不理想的问题。

本发明授权一种基于高光谱检测芒果品质的可视化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于高光谱检测芒果品质的可视化方法，其特征在于，所述方法包括： S1：选取外观均匀、无缺陷的芒果，经挑选后获取样品，将样品进行均分为多组样品，分别在商业后熟条件下贮藏不同的天数，以模拟不同的芒果成熟阶段； S2：使用高光谱成像系统采集所述多组样品正反两面近红外的高维光谱图像，得到不同成熟等级芒果间光谱，使用质地分析仪、数字折光仪和自动滴定仪，分别测定每个芒果的硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量；计算成熟指数来判断芒果的成熟度； S3：对获取的所述高维光谱图像进行黑白校正和感兴趣区域提取，获得所述样品的平均反射光谱，并采用多种预处理方法对光谱进行优化，基于最优处理全波段光谱数据，分别建立芒果成熟度分类模型和品质回归预测模型； S4：采用竞争性自适应重加权采样和无信息变量消除算法进行特征波长筛选，基于筛选后的特征波长重建所述品质回归预测模型，利用SHAP可解释性人工智能技术，实现所述品质回归预测模型预测精度和可解释性提升； S5：将优化后的所述品质回归预测模型应用于所述高维光谱图像的每个像素点，生成内部品质属性的二维分布图，实现芒果品质的可视化； 计算成熟指数来判断芒果的成熟度，具体计算公式如下： 成熟指数=ln100×硬度×酸度可溶性固形物 当所述成熟指数5.5时，被评价为未成熟，继续进行贮藏； 当成熟指数在3,5.5范围内时，其成熟水平属于半成熟； 当成熟指数在1,3范围内时，其成熟水平属于成熟，此时内部属性已经完全趋于稳定； 在对所述高维光谱图像进行校正以消除噪声后，利用在1035nm波长下生成的掩膜提取每个芒果样品的感兴趣区域，汇集所述感兴趣区域内所有像素在全波段范围内的反射率数据，针对每一个光谱波段，独立计算所有像素在该光谱波段下反射率的算术平均值，将各光谱波段的平均值按波长顺序组合，构建出一条代表该芒果样品整体光谱特性的代表性光谱曲线； 对所述代表性光谱曲线，把6种预处理方法按照基线校正、散射校正、平滑处理的顺序进行3重for循环； 其中，所述基线校正的方式包括无预处理、一阶导数、二阶导数；所述散射校正方式包括无预处理、标准正态变量变换、多元散射校正；所述平滑处理包括无预处理，SG平滑；得到3×3×2=18种预处理及其组合方法,用数字1～18对这些预处理方法进行编号； 其中，所述一阶导数预处理：对所述代表性光谱曲线直接进行数值微分，计算相邻波长点间的反射率差值变化率，得到一阶导数光谱； 所述二阶导数预处理：在所述一阶导数光谱的基础上再次进行数值微分，计算斜率的变化率； 所述标准正态变量变换：通过减去均值并除以标准差，对每条光谱进行标准化； 所述多元散射校正：通过计算所有样品的平均光谱作为参考，并对每个所述一阶导数光谱与参考光谱进行一元线性回归，利用得到的截距和斜率系数进行校正，以消除由光程差异和散射效应引起的基线漂移； 所述SG平滑：通过一个预设宽度奇数的滑动窗口遍历光谱，并在每个窗口内使用5阶多项式进行局部最小二乘拟合，以拟合值替代原始中心点值，从而在有效抑制随机噪声的同时最大程度保留原始光谱的形态特征； 经过优选后分别确定最优预处理组合为：硬度，SG平滑-一阶导数处理；可溶性固形物：SG平滑-二阶导数处理；可滴定酸：SNV处理；基于最优预处理后全波段光谱数据，建立芒果成熟度分类模型对芒果成熟阶段进行判别分类；同时基于同一光谱数据源，由一个品质回归预测模型同步输出芒果的硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量三项关键内部品质指标的定量预测值，实现对于芒果属性的全面判别。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人南京农业大学三亚研究院，其通讯地址为：572000 海南省三亚市崖州区崖州湾科技城宜居路10号南京农业大学大豆园艺作物种质创新中心；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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