Non-Destructive Authentication of Rice Varieties Using Hyperspectral Imaging and Machine Learning

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 17

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_BBR-5-1_001

تاریخ نمایه سازی: 16 فروردین 1405

چکیده مقاله:

This study develops a non-destructive method for authenticating four commercial rice varieties: Sargol, Domsiyah, AliKazemi, and Aria-Paria, by integrating hyperspectral imaging (HSI) with machine learning. Hyperspectral data in the visible–near infrared range (۴۰۰–۹۵۰ nm) were acquired from ۴,۳۰۵ individual rice grains. Effective preprocessing mitigated initial anisotropic spatial sampling by resizing images to achieve isotropic resolution, preventing grain loss during segmentation. Two analytical strategies were investigated: one relying on handcrafted features and another directly exploiting reduced spectral profiles as sequential data. Comparative evaluation showed that models trained on sequential spectral information consistently outperformed feature-based methods. Among the evaluated classifiers, a Support Vector Machine (SVM) achieved the highest classification accuracy of ۹۲.۶۲%, exceeding both classical machine learning models and deep learning approaches, including Long Short-Term Memory (LSTM) networks, one-dimensional Convolutional Neural Networks (۱D-CNNs), and a hybrid CNN-LSTM architecture. The proposed HSI–SVM framework demonstrates strong potential for accurate rice variety authentication and offers practical applicability in quality control and supply chain monitoring.

نویسندگان

Esmat Kishani Farahani

Information Technology and Intelligent Systems Group, Department of Electrical Engineering and Information Technology, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran, Iran.

Seyedehsamaneh Shojaielangari

Biomedical Engineering Group, Department of Electrical Engineering and Information Technology, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran, Iran.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ahmed, M. T., Monjur, O., Khaliduzzaman, A., & Kamruzzaman, M. ...
  • Hartigan, J. A., & Wong, M. A. (۱۹۷۹). Algorithm AS ...
  • Kiratiratanapruk, K., Temniranrat, P., Sinthupinyo, W., Prempree, P., Chaitavon, K., ...
  • Kurniawan, R., & Sunardi, L. (۲۰۲۵). Integration of image enhancement ...
  • Zuiderveld, K. (۱۹۹۴). Contrast limited adaptive histogram equalization. In Graphics ...
  • نمایش کامل مراجع