高光譜成像技術(shù)檢測柑橘果銹
發(fā)布時間:2024-08-30
瀏覽次數(shù):228
柑橘是我國南方區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中的一大支柱產(chǎn)業(yè),其品質(zhì)特性倍受關(guān)注。高光譜成像技術(shù)作為農(nóng)產(chǎn)品無損檢測的新技術(shù),研究表明,利用高光譜成像技術(shù)結(jié)合兩步主成分分析算法檢測柑橘果銹是可行的。本文簡單總結(jié)了檢測方法和過程。
柑橘是我國南方區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中的一大支柱產(chǎn)業(yè),其品質(zhì)特性倍受關(guān)注。高光譜成像技術(shù)作為農(nóng)產(chǎn)品無損檢測的新技術(shù),研究表明,利用高光譜成像技術(shù)結(jié)合兩步主成分分析算法檢測柑橘果銹是可行的。本文簡單總結(jié)了檢測方法和過程。
?
檢測方法
果實生長發(fā)育過程中,受到潛隱性病毒的侵害,柑橘表皮上會產(chǎn)生痕斑、網(wǎng)紋和銹螨蚧類等附著物,形成柑橘表面的果銹,嚴重影響水果的潔凈度。在柑橘等級分類的國家標(biāo)準中,果銹總面積的大小是柑橘分級的重要指標(biāo)之一。機器視覺技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用到柑橘在線分級,但由于果銹和正常區(qū)域的色差不大,容易造成傳統(tǒng)視覺系統(tǒng)的漏判。高光譜成像技術(shù)"集圖像信息與光譜信息于一身,在農(nóng)畜產(chǎn)品品質(zhì)無損檢測中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
以檢測柑橘果銹為目的,首先對經(jīng)預(yù)處理的高光譜圖像數(shù)據(jù)進行主成分分析,優(yōu)選出571 nm、652 nm 和741 nm三個特征波長組成新的圖像塊;再進行第二步主成分分析,得到的第三主成分圖像為最適宜檢測柑橘果銹的圖像;最后對該圖像進行中值濾波、平方根變換、閎值分割和數(shù)字形態(tài)學(xué)運算憲成特征提取。
?
檢測材料
試驗采用的研究對象為永春柑橘,產(chǎn)地福建永春。購自鎮(zhèn)江當(dāng)?shù)爻校?00個柑橘樣本,包括50個果銹樣本和50個的正常樣本。
?
檢測結(jié)論
試驗利用高光譜圖像新技術(shù)檢測柑橘果銹進行了初步研究,并利用兩步主成分分析實現(xiàn)高光譜數(shù)據(jù)有效的降維。
研究結(jié)果驗證了基于高光譜圖像技術(shù)及兩步主成分分析方法檢測柑橘果銹的可行性,根據(jù)主成分的權(quán)重系數(shù),確定的特征波長能夠充分反應(yīng)其它波段的信息,實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的有效降維;采用兩步主成分分析法可以降低光照不均勻的影響,并可利用試驗得到的三個特征波長(571 nm、652 nm 和 741 nm),選取相應(yīng)的濾波片,設(shè)計基于濾波片的高光譜圖像采集系統(tǒng)以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中對柑橘果銹的在線快速無損檢測,可以利用高光譜圖像技術(shù)的圖像和光譜西方面信息、檢測其它水果的品質(zhì)。
相關(guān)產(chǎn)品
-
紅外光譜的發(fā)展、原理、特點、分類
紅外光譜的發(fā)展、原理、特點、分類紅外光譜的技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用相繼經(jīng)歷了很長時期,逐漸完善著自身技術(shù)在領(lǐng)域中的應(yīng)用,且將低成本高性能作為發(fā)展與創(chuàng)新的主要方向。本..
-
近紅外光譜技術(shù)的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍
?由于近紅外光譜在光纖中良好的傳輸性,近年來也被很多發(fā)達國家廣泛應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)在線分析中。近紅外定量分析因其快速、正確已被列人世界谷物化學(xué)科技標(biāo)準協(xié)會和美國谷物化學(xué)..
-
高光譜數(shù)據(jù)常見預(yù)處理方法有哪些?
高光譜在采集數(shù)據(jù)時會有成百上千個不同的波段數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量巨大從而增加了數(shù)據(jù)處理的難度。而且在高光譜圖像采集過程中會有來自儀器與環(huán)境的干擾,獲得的光譜信號易存在噪聲..
-
高光譜成像儀光譜數(shù)據(jù)特征波長的選取方法介紹
高光譜成像儀?在對樣品進行側(cè)臉時,會采集多波段的光譜數(shù)據(jù),全波段數(shù)據(jù)有較多的冗余信息,因此就需要采用一定的方法來選取樣本光譜的特征波段與紋理特征的重要變量。本文..