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來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-08-29 瀏覽量:658 作者:awei
作為中國傳統(tǒng)的特色農產品之一,靈武長棗的成熟度對其品質至關重要。而高光譜相機技術的應用,不僅可以精確檢測靈武長棗的成熟度,提高產品質量和市場競爭力,還能為農業(yè)生產帶來革命性的變化。本文將會介紹高光譜相機檢測技術的原理和優(yōu)點,以及在靈武長棗成熟度檢測中的應用,幫助人們更好地了解這一科技的潛力。
高光譜相機檢測技術的原理和優(yōu)點: 高光譜相機通過捕捉物體表面不同波長的反射光譜來獲取信息,通過高精度的數據分析,可以獲取到物體的化學組成、形態(tài)特征等相關指標。相對于傳統(tǒng)的成熟度檢測方法,高光譜相機擁有如下優(yōu)點:
高精度:能夠獲取到更加詳細和精確的信息,提供更準確的成熟度判斷。
非破壞性:不會對靈武長棗造成任何傷害和損失,保持產品完整性。
快速:僅需幾秒鐘即可完成一次掃描和數據分析,極大優(yōu)化了作業(yè)效率。
高光譜相機在靈武長棗成熟度檢測中的應用:
高光譜相機在靈武長棗成熟度檢測中具有廣泛的應用潛力。以下是其中幾個重要的應用場景和方法:
高光譜圖像識別糖度:通過分析不同波段的高光譜圖像,可以準確測量靈武長棗的糖度含量,提前進行采摘和加工。
高光譜圖像識別顏色變化:利用高光譜相機可以捕捉到靈武長棗顏色的變化,通過對比分析,判斷成熟度,并及時采取相應的措施。
高光譜相機與人工智能結合:通過將高光譜圖像與人工智能技術結合,可以建立成熟度評估模型,實現自動化檢測和數據分析。
本研究應用了400-1000nm的高光譜相機,可采用廣東賽斯拜克科技有限公司產品SP130M進行相關研究。光譜范圍在400-1000nm,波長分辨率優(yōu)于2.5nm,可達1200個光譜通道。采集速度全譜段可達128FPS,波段選擇后最高3300Hz(支持多區(qū)域波段選擇)。
利用可見近紅外高光譜成像系統(tǒng)對靈武長棗成熟度進行鑒別。對原始光譜進行多元散射校正、標準正態(tài)變量變換和 Savitzky-Golay 平滑等預處理,分別對預處理之后的光譜建立靈武長棗成熟度線性判別分析和支持向量機判別分析模型,結果表明,采用 Savitzky-Golay 平滑處理之后的光譜建立的靈武長棗成熟度線性判別分析和支持向量機判別分析模型效果較好。
對Savitzky-Golay 平滑處理后的高光譜數據采用主成分分析選取特征波長。研究發(fā)現采用PC1+PC2+PC3 選出的14 個特征波長 (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)可替代全波段數據進行線性判別和支持向量機建模分析,其鑒別模型的判別準確率分別為 90%和92.14%。