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不同波长提取方法的高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病的研究
引用本文:程术希,谢传奇,王巧男,何勇,邵咏妮.不同波长提取方法的高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病的研究[J].光谱学与光谱分析,2014,34(5):1362-1366.
作者姓名:程术希  谢传奇  王巧男  何勇  邵咏妮
作者单位:程术希:浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州310058
谢传奇:浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州310058
王巧男:浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州310058
何勇:浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州310058
邵咏妮:浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州310058
基金项目:教育部博士点基金项目(20130101110104), 国家(863计划)课题项目(2013AA102301), 教育部留学回国人员科研启动基金项目和中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014FZA6005)资助
摘    要:提出了基于连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)、载荷系数法(x-loading weights,x-LW)和格拉姆-施密特正交(gram-schmidt orthogonalization,GSO)提取特征波长的高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病的方法。首先获取380~1 023nm波段范围内70个健康和70个染病番茄叶片的高光谱图像信息,然后提取健康和染病叶片感兴趣区域(region of interest,ROI)的光谱反射率值,建立番茄叶片早疫病的最小二乘-支持向量机(least squares-support vector machine,LS-SVM)鉴别模型,建模集和预测集的鉴别率都是100%。再通过SPA、x-LW和GSO提取特征波长(effective wavelengths,EW),并建立EW-LS-SVM和特征波长-线性判别分析(ew-linear discriminant analysis,EW-LDA)鉴别模型。结果显示,每个模型的鉴别效果都很好,EW-LS-SVM模型中预测集的鉴别率都达到了100%,EW-LDA模型中预测集的鉴别率分别是100%,100%和97.83%。基于SPA,x-LW和GSO所建模型的输入变量分别是4个(492,550,633和680nm),3个(631,719和747nm)和2个(533和657nm),较少的特征波长便于实时检测仪器的开发。结果表明,高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病是可行的,SPA,x-LW和GSO都是非常有效的特征波长提取方法。

关 键 词:高光谱成像  特征波长  线性判别分析  最小二乘-支持向量机  番茄  早疫病
收稿时间:2013/8/7

Different Wavelengths Selection Methods for Identification of Early Blight on Tomato Leaves by Using Hyperspectral Imaging Technique
CHENG Shu-xi;XIE Chuan-qi;WANG Qiao-nan;HE Yong;SHAO Yong-ni.Different Wavelengths Selection Methods for Identification of Early Blight on Tomato Leaves by Using Hyperspectral Imaging Technique[J].Spectroscopy and Spectral Analysis,2014,34(5):1362-1366.
Authors:CHENG Shu-xi;XIE Chuan-qi;WANG Qiao-nan;HE Yong;SHAO Yong-ni
Institution:CHENG Shu-xi;XIE Chuan-qi;WANG Qiao-nan;HE Yong;SHAO Yong-ni;College of Biosystems Engineering and Food Science,Zhejiang University;
Abstract:
Keywords:Hyperspectral imaging  Effective wavelengths (EW)  Linear discriminant analysis (LDA)  Least square-support vector machines (LS-SVM)  Tomato  Early blight
本文献已被 CNKI 等数据库收录!
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