来源:赛斯拜克 发表时间:2023-08-29 浏览量:467 作者:awei
作为中国传统的特色农产品之一,灵武长枣的成熟度对其品质至关重要。而高光谱相机技术的应用,不仅可以精确检测灵武长枣的成熟度,提高产品质量和市场竞争力,还能为农业生产带来革命性的变化。本文将会介绍高光谱相机检测技术的原理和优点,以及在灵武长枣成熟度检测中的应用,帮助人们更好地了解这一科技的潜力。
高光谱相机检测技术的原理和优点: 高光谱相机通过捕捉物体表面不同波长的反射光谱来获取信息,通过高精度的数据分析,可以获取到物体的化学组成、形态特征等相关指标。相对于传统的成熟度检测方法,高光谱相机拥有如下优点:
高精度:能够获取到更加详细和精确的信息,提供更准确的成熟度判断。
非破坏性:不会对灵武长枣造成任何伤害和损失,保持产品完整性。
快速:仅需几秒钟即可完成一次扫描和数据分析,极大优化了作业效率。
高光谱相机在灵武长枣成熟度检测中的应用:
高光谱相机在灵武长枣成熟度检测中具有广泛的应用潜力。以下是其中几个重要的应用场景和方法:
高光谱图像识别糖度:通过分析不同波段的高光谱图像,可以准确测量灵武长枣的糖度含量,提前进行采摘和加工。
高光谱图像识别颜色变化:利用高光谱相机可以捕捉到灵武长枣颜色的变化,通过对比分析,判断成熟度,并及时采取相应的措施。
高光谱相机与人工智能结合:通过将高光谱图像与人工智能技术结合,可以建立成熟度评估模型,实现自动化检测和数据分析。
本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用广东赛斯拜克科技有限公司产品SP130M进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。
利用可见近红外高光谱成像系统对灵武长枣成熟度进行鉴别。对原始光谱进行多元散射校正、标准正态变量变换和 Savitzky-Golay 平滑等预处理,分别对预处理之后的光谱建立灵武长枣成熟度线性判别分析和支持向量机判别分析模型,结果表明,采用 Savitzky-Golay 平滑处理之后的光谱建立的灵武长枣成熟度线性判别分析和支持向量机判别分析模型效果较好。
对Savitzky-Golay 平滑处理后的高光谱数据采用主成分分析选取特征波长。研究发现采用PC1+PC2+PC3 选出的14 个特征波长 (415.75nm、478.17nm、521.38nm、535.79nm、641.42nm、670.23nm、675.03nm、699.04nm、703.84nm、742.25nm、747.06nm、963.12nm、967.93nm、948.72nm)可替代全波段数据进行线性判别和支持向量机建模分析,其鉴别模型的判别准确率分别为 90%和92.14%。