基于高光谱成像的苹果损伤检测方法研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王凡

作者： 王凡;孟翔宇;陈龙跃;段丹丹;钱英军

作者机构：

关键词： 苹果;损伤;高光谱;光谱指数;迭代自组织数据分析

期刊名称： 广东农业科学

ISSN： 1004-874X

年卷期： 2023 年 50 卷 007 期

页码： 57-63

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]研究苹果损伤高光谱特征,建立基于高光谱成像的苹果损伤区域最佳分类模型,为实时、快速、准确地识别苹果损伤提供重要依据.[方法]以北京平谷区收集的苹果样品为研究对象,利用高光谱图像技术检测水果表面机械损伤.利用390~1 000 nm范围的高光谱图像(HSI)数据,通过比值光谱分析损伤与正常感兴趣区域(ROI)的光谱响应特性,筛选特征波段,并构建较好地突出损伤区域特征的3种类型光谱指数:归一化光谱指数(NDSI)、比值光谱指数(RSI)和差值光谱指数(DSI).在此基础上,优选提取损伤区域能力较强的光谱指数,利用迭代自组织数据分析(ISODATA)无监督据聚类算法提取苹果损伤区域.[结果]当苹果表面受到损伤时,光谱反射率变化显著.波段优化后发现,528、676 nm的反射率可以有效识别异常区域.基于选定的特征波段,构建苹果损伤检测的识别光谱指数,包括NDSI、RSI和DSI.光谱指数图像的像素值分析发现,损伤区域特征与正常区域特征在各光谱指数(SI)增强图像中区分明显.两类图像特征的NDSI像素平均值相差最大、达到0.629,表明建立的NDSI对损伤区域及正常区域特征具有较强的区分能力.利用无监督分类方法ISODATA分类,验证了光谱特征指数在检测苹果损伤方面具有较高的特异性,对苹果损伤的检测正确率达到92.50%.[结论]研究结果适用于苹果损伤的实时快速检测,为苹果的精准管理生产提供技术基础与参考.

分类号： S561

  • 相关文献

[1]烤烟成熟鲜烟叶生化组分高光谱估算方法筛选. 李佛琳,赵春江,刘良云,王纪华,曹卫星. 2006

[2]不同健康状况松针反射光谱特征分析. 邓世晴,刘荣,李存军,陶欢,周静平. 2019

[3]利用多种回归模型对比估算琯溪蜜柚叶片钾素含量. 栗方亮,孔庆波,张青. 2022

[4]基于哨兵-2A模拟反射率及其影像的冬小麦收获指数估算. 任建强,张宁丹,刘杏认,吴尚蓉. 2022

[5]基于高光谱的琯溪蜜柚叶片磷素含量估算模型研究. 栗方亮,孔庆波,张青. 2023

[6]琯溪蜜柚叶片氮素含量多种高光谱估算模型对比研究. 栗方亮,孔庆波,张青,庄木来. 2022

[7]基于光谱反射特征的油菜角果成熟指数构建. 王克晓,周蕊,李波,黄祥,王茜. 2022

[8]基于光谱指数的琯溪蜜柚叶片钙素含量估测模型研究. 栗方亮,孔庆波,张青. 2025

[9]基于光谱指数的蜜柚叶片镁素含量多种估算模型比较研究. 栗方亮,孔庆波,张青. 2025

[10]用高光谱成像和PCA检测苹果的损伤和早期腐烂. 张保华,黄文倩,李江波,赵春江,刘成良,黄丹枫. 2013

[11]基于成像高光谱的苹果叶片叶绿素含量估测模型研究. 牛鲁燕,郑纪业,张晓艳,孙家波,王风云,孔庆福. 2018

[12]超高压对副溶血弧菌细胞壁膜损伤的研究. 王瑞,傅玲琳,叶立斌,励建荣. 2012

[13]鲤鱼出血性腐败病病因学的探讨. 蔡中华,陈成勋,何元利. 1996

[14]苗期叶片损伤对玉米生长发育及产量的影响. 王宇先,于海林,董杨,刘玉涛,杨慧莹,徐莹莹,高盼,赵蕾. 2019

[15]青毛豆脱荚损伤研究. 刘刚,于威,刘欣,高占文. 2019

[16]通过躯体皮肤损伤和腿脚部损伤评价动物福利. 李晶,顾宪红. 2008

[17]桂山牛头岛出坞航道水下爆破对游泳生物的影响评估. 黄梓荣,于杰,范江涛,冉娟,郑兆勇. 2014

[18]断奶应激引发仔猪肠道损伤及重建机制研究进展. 陶新,徐子伟. 2012

[19]植物乳杆菌对大肠杆菌感染猪肠道上皮细胞形态、存活和免疫应答的影响. 曾燕霞,王四新,张伟,刘辉,张董燕,王雅民,季海峰,王晶. 2018

[20]链杆式升运器薯土分离损伤机理研究. 王冰,胡良龙,胡志超,田立佳,计福来,马标. 2014

作者其他论文 更多>>

微信小程序