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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Yoon,&#x20;Hyo&#x20;In</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Ryu,&#x20;Dahye</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Park,&#x20;Jai-Eok</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Ho-Youn</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Park,&#x20;Soo&#x20;Hyun</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Yang,&#x20;Jung-Seok</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-11-23T11:30:10Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-11-23T11:30:10Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2024-11-21</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2024-11</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">2311-7524</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;151125</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Rosmarinic&#x20;acid&#x20;(RA)&#x20;is&#x20;a&#x20;phenolic&#x20;antioxidant&#x20;naturally&#x20;occurring&#x20;in&#x20;the&#x20;plants&#x20;of&#x20;the&#x20;Lamiaceae&#x20;family,&#x20;including&#x20;basil&#x20;(Ocimum&#x20;basilicum&#x20;L.).&#x20;Existing&#x20;analytical&#x20;methods&#x20;for&#x20;determining&#x20;the&#x20;RA&#x20;content&#x20;in&#x20;leaves&#x20;are&#x20;time-consuming&#x20;and&#x20;destructive,&#x20;posing&#x20;limitations&#x20;on&#x20;quality&#x20;assessment&#x20;and&#x20;control&#x20;during&#x20;cultivation.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;we&#x20;aimed&#x20;to&#x20;develop&#x20;non-destructive&#x20;prediction&#x20;models&#x20;for&#x20;the&#x20;RA&#x20;content&#x20;in&#x20;basil&#x20;plants&#x20;using&#x20;a&#x20;portable&#x20;hyperspectral&#x20;imaging&#x20;(HSI)&#x20;system&#x20;and&#x20;machine&#x20;learning&#x20;algorithms.&#x20;The&#x20;basil&#x20;plants&#x20;were&#x20;grown&#x20;in&#x20;a&#x20;vertical&#x20;farm&#x20;module&#x20;with&#x20;controlled&#x20;environments,&#x20;and&#x20;the&#x20;HSI&#x20;of&#x20;the&#x20;whole&#x20;plant&#x20;was&#x20;captured&#x20;using&#x20;a&#x20;portable&#x20;HSI&#x20;camera&#x20;in&#x20;the&#x20;range&#x20;of&#x20;400？850&#x20;nm.&#x20;The&#x20;average&#x20;spectra&#x20;were&#x20;extracted&#x20;from&#x20;the&#x20;segmented&#x20;regions&#x20;of&#x20;the&#x20;plants.&#x20;We&#x20;employed&#x20;several&#x20;spectral&#x20;data&#x20;pre-processing&#x20;methods&#x20;and&#x20;ensemble&#x20;learning&#x20;algorithms,&#x20;such&#x20;as&#x20;Random&#x20;Forest,&#x20;AdaBoost,&#x20;XGBoost,&#x20;and&#x20;LightGBM,&#x20;to&#x20;develop&#x20;the&#x20;RA&#x20;prediction&#x20;model&#x20;and&#x20;feature&#x20;selection&#x20;based&#x20;on&#x20;feature&#x20;importance.&#x20;The&#x20;best&#x20;RA&#x20;prediction&#x20;model&#x20;was&#x20;the&#x20;LightGBM&#x20;model&#x20;with&#x20;feature&#x20;selection&#x20;by&#x20;the&#x20;AdaBoost&#x20;algorithm&#x20;and&#x20;spectral&#x20;pre-processing&#x20;through&#x20;logarithmic&#x20;transformation&#x20;and&#x20;second&#x20;derivative.&#x20;This&#x20;model&#x20;performed&#x20;satisfactorily&#x20;for&#x20;practical&#x20;screening&#x20;with&#x20;R2P&#x20;=&#x20;0.81&#x20;and&#x20;RMSEP&#x20;=&#x20;3.92.&#x20;From&#x20;in-field&#x20;HSI&#x20;data,&#x20;the&#x20;developed&#x20;model&#x20;successfully&#x20;estimated&#x20;and&#x20;visualized&#x20;the&#x20;RA&#x20;distribution&#x20;in&#x20;basil&#x20;plants&#x20;growing&#x20;in&#x20;the&#x20;greenhouse.&#x20;Our&#x20;findings&#x20;demonstrate&#x20;the&#x20;potential&#x20;use&#x20;of&#x20;a&#x20;portable&#x20;HSI&#x20;system&#x20;for&#x20;monitoring&#x20;and&#x20;controlling&#x20;pharmaceutical&#x20;quality&#x20;in&#x20;medicinal&#x20;plants&#x20;during&#x20;cultivation.&#x20;This&#x20;non-destructive&#x20;and&#x20;rapid&#x20;method&#x20;can&#x20;provide&#x20;a&#x20;valuable&#x20;tool&#x20;for&#x20;assessing&#x20;the&#x20;quality&#x20;of&#x20;RA&#x20;in&#x20;basil&#x20;plants,&#x20;thereby&#x20;enhancing&#x20;the&#x20;efficiency&#x20;and&#x20;accuracy&#x20;of&#x20;quality&#x20;control&#x20;during&#x20;the&#x20;cultivation&#x20;stage.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">MDPI&#x20;AG</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Non-Destructive&#x20;Prediction&#x20;of&#x20;Rosmarinic&#x20;Acid&#x20;Content&#x20;in&#x20;Basil&#x20;Plants&#x20;Using&#x20;a&#x20;Portable&#x20;Hyperspectral&#x20;Imaging&#x20;System&#x20;and&#x20;Ensemble&#x20;Learning&#x20;Algorithms</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.3390&#x2F;horticulturae10111156</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">Horticulturae,&#x20;v.10,&#x20;no.11</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">Horticulturae</dcvalue>
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