کاربرد الگوریتم خوشه بندی فازی و تصاویر ابر طیفی به منظور اصالت سنجی برنج

برنج یک محصول حیاتی و راهبردی است که به عنوان منبع اصلی غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. تقاضای بالا برای خرید و مصرف برنج، منجر به تقلب در این محصول در سطح جهانی می شود. از این رو روشی غیر مخرب و سریع برای احراز اصالت برنج نیاز است. برنج هاشمی که به عنوان برنج گران قیمت و با کیفیت بالای بازار ایران معروف است با برنج های همچون ندا و شیرودی که از لحاظ شکل بسیار شبیه ولی از لحاظ کیفیت و قیمت پایین تر از آن هستند، ترکیب می شود. در این پژوهش از تصویر برداری ابر طیفی همراه با الگوریتم خوشه بندی فازی برای ارزیابی تقلب در نمونه های برنج هاشمی استفاده شد. ابتدا به منظور کاهش ابعاد داده ها روش تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی بر روی داده های پیش پردازش شده به وسیله روش های اصلاح پراکندگی ضربی و ساویتزکی-گولای اعمال شد. سپس الگوریتم خوشه بندی بدون نظارت فازی با استفاده از طول موج کامل طیف (۱۰۰۰-۴۰۰ نانومتر) به خوبی توانست نمونه اصلی را از نمونه های تقلبی جدا کند. همچنین نمودار عضویت فازی نمونه های اصلی و تقلبی و اختلاط ۵ درصد تا ۵۰ درصد را به خوبی از هم جدا کرد و درستی روش فازی را تایید کرد. بنابراین، سامانه تصویر برداری ابر طیفی همراه با الگوریتم های بدون نظارت فازی را می توان به عنوان روشی مطمئن و خارج از آزمایشگاه برای اصالت سنجی سریع برنج هاشمی و امکان سنجی وجود تقلب در آن را استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

پیش پردازش ، تقلب ، خوشه بندی ، غیر مخرب