Original Title: การประเมินความหนาเนื้อมะพร้าวเจียด้วยสเปกโทรโฟโตมิเตอร์สำหรับวัดสี (Evaluation of Pulp Thickness in Polished Coconut by Color Spectrophotometer)
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2023.4
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការវាយតម្លៃកម្រាស់សាច់ដូងសិតដោយប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Spectrophotometer វាស់ពណ៌

ចំណងជើងដើម៖ การประเมินความหนาเนื้อมะพร้าวเจียด้วยสเปกโทรโฟโตมิเตอร์สำหรับวัดสี (Evaluation of Pulp Thickness in Polished Coconut by Color Spectrophotometer)

អ្នកនិពន្ធ៖ Jiramet Meetim (Department of Agricultural Engineering, Kasetsart University), Arthit Phuangsombut (Department of Agricultural Engineering, Kasetsart University), Anupun Terdwongworakul (Department of Agricultural Engineering, Kasetsart University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2023 Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ វិធីសាស្ត្របច្ចុប្បន្នក្នុងការចាត់ថ្នាក់កម្រាស់សាច់ដូងសិតគឺពឹងផ្អែកលើការសង្កេតដោយផ្ទាល់ភ្នែករបស់មនុស្ស ដែលទាមទារបទពិសោធន៍ខ្ពស់ និងមិនមានស្តង់ដារច្បាស់លាស់។ អាស្រ័យហេតុនេះ ការសិក្សានេះមានគោលបំណងស្វែងរកបច្ចេកទេសវាយតម្លៃកម្រាស់សាច់ដូងដែលមិនបំផ្លាញវត្ថុសំណាក និងមានភាពរហ័ស ដើម្បីជួយដល់សហគ្រាសក្នុងការគ្រប់គ្រងគុណភាពផ្លែដូង។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានបង្កើតម៉ូដែលព្យាករណ៍ដោយប្រៀបធៀបលក្ខណៈអុបទិក (Optical properties) តាមរយៈការវាស់ស្ទង់ផ្នែកខាងក្រោមនៃសំណាកដូងសិតចំនួន ២១០ ផ្លែ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Color Values (L*, a*, b*, and gloss) via Multiple Linear Regression
ការប្រើប្រាស់តម្លៃពណ៌ (L*, a*, b* និងភាពរលោង) តាមរយៈតម្រែតម្រង់លីនេអ៊ែរពហុគុណ (Multiple Linear Regression)
មានភាពសាមញ្ញក្នុងការទាញយកទិន្នន័យ និងផ្តល់ភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ជាងគេក្នុងការទស្សន៍ទាយកម្រាស់សាច់ដូង។ វាមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការអភិវឌ្ឍទៅជាកម្មវិធីទូរស័ព្ទដៃ (Smartphone App)។ ទាមទារឧបករណ៍ដែលត្រូវបានក្រិតពណ៌បានត្រឹមត្រូវ (Calibrated) ហើយលទ្ធផលអាចរងឥទ្ធិពលប្រសិនបើពណ៌សំបកដូងប្រែប្រួលតាមពេលវេលា។ ទទួលបានភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការចាត់ថ្នាក់ ៨០,៨% និងមេគុណទំនាក់ទំនង (r) = ០,៨២។
Reflectance Spectra via Partial Least Squares Regression (PLSR)
ការប្រើប្រាស់វិសាលគមចំណាំងផ្លាត (Reflectance Spectra) តាមរយៈវិធីសាស្ត្រ PLSR
ចាប់យកទិន្នន័យអុបទិកបានលម្អិតពេញលេញនៅក្នុងរលកពន្លឺ (៤០០-៧០០ ណាណូម៉ែត្រ) ដែលអាចឆ្លុះបញ្ចាំងពីលក្ខណៈគីមី និងរូបវន្តផ្សេងៗរបស់ផ្លែឈើ។ ទាមទារការរៀបចំទិន្នន័យស្មុគស្មាញ (Preprocessing) ដូចជាការកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺពន្លឺ (Light scattering) ហើយភាពត្រឹមត្រូវទាបជាងតម្លៃពណ៌បន្តិច។ ទទួលបានមេគុណទំនាក់ទំនង (r) = ០,៨០ សម្រាប់ការទស្សន៍ទាយកម្រាស់សាច់។
Skilled Human Labor Sorting (Baseline)
ការចាត់ថ្នាក់ដោយកម្លាំងពលកម្មជំនាញវាយតម្លៃផ្ទាល់ភ្នែក
មិនត្រូវការចំណាយលើឧបករណ៍បច្ចេកវិទ្យា និងមានភាពរហ័សផ្អែកលើបទពិសោធន៍របស់អ្នកសង្កេត។ ពឹងផ្អែកខ្លាំងលើអារម្មណ៍ ទម្លាប់ និងកាយសម្បទារបស់មនុស្ស (ភាពនឿយហត់) ដែលធ្វើឱ្យខ្វះស្តង់ដារ និងងាយមានកំហុស។ សម្រេចបានភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការចាត់ថ្នាក់ត្រឹមតែ ៧៤% ប៉ុណ្ណោះ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តវិធីសាស្ត្រនេះទាមទារការវិនិយោគលើឧបករណ៍វាស់ពណ៌ និងកម្មវិធីវិភាគទិន្នន័យ ប៉ុន្តែមានតម្លៃធូរថ្លៃ និងងាយស្រួលជាងការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ធំៗ (ដូចជា NIR Spectroscopy)។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះប្រមូលទិន្នន័យពីផ្លែដូងចំនួន ២១០ ផ្លែ នៅខេត្ត Prachuap Khiri Khan ប្រទេសថៃ។ លក្ខខណ្ឌដី អាកាសធាតុ និងពូជដូងនៅកម្ពុជា (ដូចជាដូងទឹកអប់) អាចមានលក្ខណៈខុសប្លែកពីនេះ។ ដូច្នេះ ម៉ូដែលនេះចាំបាច់ត្រូវតែធ្វើការក្រិត (Calibration) ឡើងវិញដោយប្រើប្រាស់ទិន្នន័យផ្លែដូងក្នុងស្រុកមុននឹងយកមកប្រើប្រាស់ផ្ទាល់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់សម្រាប់កម្ពុជា ពិសេសក្នុងបរិបទដែលកម្ពុជាកំពុងជំរុញការនាំចេញកសិផលប្រកបដោយគុណភាព។

សរុបមក នេះគឺជាបច្ចេកវិទ្យាត្រួតពិនិត្យគុណភាពដោយមិនបំផ្លាញវត្ថុសំណាក (Non-destructive) ដ៏មានសក្តានុពល ដែលអាចជួយលើកកម្ពស់ស្តង់ដារខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ផ្លែដូងនៅកម្ពុជាឱ្យស្របតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. យល់ដឹងពីទ្រឹស្តីពណ៌ និងក្បួនដោះស្រាយ: និស្សិតគួរចាប់ផ្តើមសិក្សាពីប្រព័ន្ធពណ៌ពន្លឺ (Lab* color space) និងវិធីសាស្ត្រតម្រែតម្រង់ស្ថិតិ។ ជំនួសឱ្យការទិញកម្មវិធីថ្លៃ គួររៀនប្រើប្រាស់ Python ដោយផ្តោតលើបណ្ណាល័យ Scikit-learn សម្រាប់ធ្វើ Multiple Linear Regression និង PLSR។
  2. ការប្រមូលទិន្នន័យសាកល្បងក្នុងស្រុក: រៀបចំសំណាកដូងសិតក្នុងស្រុក (ឧ. ពីខេត្តកំពត) ប្រហែល ១០០-២០០ ផ្លែ។ ប្រើប្រាស់ Colorimeter ដែលមានតម្លៃសមរម្យ ឬរៀបចំប្រអប់ថតរូបដែលមានពន្លឺស្តង់ដារ (Standardized lighting box) ប្រើជាមួយកាមេរ៉ា ឬទូរស័ព្ទដៃ ដើម្បីទាញយកតម្លៃពណ៌ RGB ហើយបំប្លែងទៅជា Lab* ដោយប្រើប្រាស់ OpenCV។ រួចធ្វើការវាស់កម្រាស់សាច់ដូងជាក់ស្តែងដោយ Digital Vernier Caliper។
  3. បង្កើត និងសាកល្បងម៉ូដែល (Model Development): ប្រើប្រាស់ទិន្នន័យដែលប្រមូលបានមកសរសេរកូដ (Python/Pandas/Scikit-learn) ដើម្បីបង្កើតម៉ូដែល។ សាកល្បងរកមើលថា តើតម្លៃ b* ពិតជាមានទំនាក់ទំនងខ្លាំងជាមួយកម្រាស់សាច់ដូងសម្រាប់ពូជដូងខ្មែរ ដូចដែលឯកសារស្រាវជ្រាវនេះបានរកឃើញដែរឬទេ រួចប្រៀបធៀបតម្លៃ r និង RMSEP។
  4. អភិវឌ្ឍគំរូកម្មវិធីទូរស័ព្ទ (Mobile App Prototype): ប្រើប្រាស់ Flutter ឬ React Native ដើម្បីបង្កើតកម្មវិធីដែលអាចដំណើរការម៉ូដែល (Machine Learning Model) នៅលើទូរស័ព្ទដៃផ្ទាល់។ កម្មវិធីនេះគួរតែអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកប្រើប្រាស់ថតរូបបាតផ្លែដូង ហើយវាប្រាប់ពីកម្រាស់សាច់ដូងប៉ាន់ស្មាន (កម្រិត ១, ២ ឬ ៣) ភ្លាមៗ សម្រាប់យកទៅធ្វើតេស្តជាមួយអាជីវករលក់ដូង។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
spectrophotometer (ឧបករណ៍វាស់ពន្លឺ និងពណ៌) ជាឧបករណ៍សម្រាប់វាស់បរិមាណពន្លឺដែលត្រូវបានស្រូបទាញ ឬជះត្រឡប់មកវិញដោយវត្ថុណាមួយ ដើម្បីកំណត់ពីលក្ខណៈពណ៌ និងសមាសភាពរូបវន្តរបស់វាដោយភាពសុក្រឹត។ ក្នុងឯកសារនេះ គេប្រើវាស់ពណ៌សំបកដូងដើម្បីទាយកម្រាស់សាច់ដូង។ ដូចជាភ្នែកវេទមន្តដែលអាចមើលធ្លុះដល់លេខកូដពណ៌លម្អិតនៃវត្ថុមួយយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដោយមិនត្រឹមតែប្រាប់ថាវាមានពណ៌ស ឬខ្មៅនោះទេ។
reflectance spectra (វិសាលគមចំណាំងផ្លាត) ជាទិន្នន័យក្រាហ្វិកដែលបង្ហាញពីបរិមាណពន្លឺដែលបានជះត្រឡប់ (ចំណាំងផ្លាត) ពីផ្ទៃវត្ថុមួយ នៅតាមប្រវែងរលកពន្លឺផ្សេងៗគ្នា (Wavelengths) ចាប់ពី ៤០០ ដល់ ៧០០ ណាណូម៉ែត្រ។ វាជួយប្រាប់ពីភាពខុសគ្នានៃផ្ទៃខាងក្រៅរបស់សំបកដូង។ ដូចជាស្នាមម្រាមដៃនៃពន្លឺដែលបញ្ចាំងចេញពីវត្ថុមួយ ដែលប្រាប់ពីអត្តសញ្ញាណ និងលក្ខណៈពិតប្រាកដរបស់វត្ថុនោះ ទោះបីជាភ្នែកមនុស្សមើលឃើញវាមានពណ៌ដូចគ្នាក៏ដោយ។
L*, a*, b* (ប្រព័ន្ធតម្លៃពណ៌ CIELAB) ជាប្រព័ន្ធខ្នាតរង្វាស់ពណ៌ជាសកលដែលតំណាងឱ្យចក្ខុវិស័យពណ៌របស់មនុស្ស។ L* តំណាងឱ្យពន្លឺ (ភ្លឺ-ងងឹត), a* តំណាងឱ្យពណ៌បៃតងទៅក្រហម, និង b* តំណាងឱ្យពណ៌ខៀវទៅលឿង។ ក្នុងការសិក្សានេះ ពណ៌លឿងស្រាល (b*) មានឥទ្ធិពលខ្លាំងជាងគេក្នុងការប្រាប់ពីកម្រាស់សាច់ដូង។ ដូចជាប្រព័ន្ធកូដផែនទី 3D (អ័ក្ស X, Y, Z) ដើម្បីកំណត់ទីតាំងច្បាស់លាស់នៃពណ៌មួយនៅក្នុងលំហពណ៌ ដើម្បីកុំឱ្យមានការភាន់ច្រឡំ។
partial least squares regression (PLSR) (តម្រែតម្រង់ការ៉េអប្បបរមាដោយផ្នែក) ជាវិធីសាស្ត្រស្ថិតិដែលប្រើសម្រាប់បង្កើតសមីការទស្សន៍ទាយ ដោយស្វែងរកទំនាក់ទំនងរវាងអថេរឯករាជ្យច្រើន (ដូចជាតម្លៃពន្លឺរាប់រយចំណុច) និងអថេរអាស្រ័យ (ដូចជាកម្រាស់សាច់ដូង) ទោះបីជាទិន្នន័យមានភាពស្មុគស្មាញ និងទាក់ទងគ្នាច្រើនក៏ដោយ។ ដូចជាអ្នកស៊ើបអង្កេតដ៏ឆ្លាតវៃម្នាក់ ដែលអាចច្រោះយកតែតម្រុយសំខាន់ៗរាប់រយមុខមករួមបញ្ចូលគ្នា ដើម្បីទាយរកការពិតតែមួយ។
multiple linear regression (តម្រែតម្រង់លីនេអ៊ែរពហុគុណ) គំរូគណិតវិទ្យាដែលប្រើអថេរដើមច្រើន (ក្នុងទីនេះគឺ L*, a*, b* និងភាពរលោង) មកគណនា និងទស្សន៍ទាយលទ្ធផលមួយ (កម្រាស់សាច់ដូង) ដោយសន្មតថាពួកវាមានទំនាក់ទំនងជាបន្ទាត់ត្រង់។ ដូចជាការគណនាពិន្ទុប្រឡងសរុបរបស់សិស្សម្នាក់ ដោយយកពិន្ទុមុខវិជ្ជាច្រើនមុខមកគុណនឹងមេគុណរៀងៗខ្លួន រួចបូកបញ្ចូលគ្នា។
Standard normal variate (SNV) (ការកែសម្រួលបំរែបំរួលស្តង់ដារធម្មតា) ជាបច្ចេកទេសរៀបចំទិន្នន័យមុននឹងវិភាគ (Data Pre-treatment) ដើម្បីកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺ (Light scattering) ដែលបណ្តាលមកពីផ្ទៃសំបកដូងមិនស្មើគ្នា ធ្វើឱ្យទិន្នន័យវិសាលគមពន្លឺកាន់តែមានភាពសុក្រឹត និងអាចយកទៅប្រៀបធៀបគ្នាបាន។ ដូចជាការបំពាក់វ៉ែនតាការពារចំណាំងផ្លាត (Polarized glasses) ដើម្បីមើលឃើញវត្ថុនៅក្រោមទឹកបានច្បាស់ ដោយមិនរងការរំខានពីចំណាំងពន្លឺថ្ងៃ។
Root mean square error of prediction (RMSEP) (ឬសការ៉េនៃមធ្យមភាគកំហុសក្នុងការទស្សន៍ទាយ) ជាតម្លៃរង្វាស់ស្ថិតិដែលប្រាប់ពីកម្រិតកំហុស ឬភាពខុសគ្នារវាងទិន្នន័យកម្រាស់សាច់ដូងដែលម៉ូដែលបានទាយទុក និងទិន្នន័យពិតជាក់ស្តែង។ តម្លៃនេះកាន់តែតូច បង្ហាញថាម៉ូដែលទស្សន៍ទាយបានកាន់តែត្រឹមត្រូវ។ ដូចជាការវាស់ចម្ងាយរវាងគោលដៅនិងគ្រាប់ព្រួញដែលយើងបាញ់ទៅខុសពីគោលដៅកណ្តាលបន្តិច។ បើចម្ងាយនេះកាន់តែខ្លី មានន័យថាយើងបាញ់កាន់តែច្បាស់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖