资深专家24h在线:
13858065387

基于高光谱成像技术的山楂损伤和虫害缺陷识别研究

访问量:1264 发布时间:2023-04-25

图片1.png

  本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13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)。

1669078693405279.png

  山楂具有很高的营养和保健价值。既可以深加工成果粉和果饮等产品;又对高脂血症和心脑血管系统有重要的药用价值。然而损伤和虫害的存在严重影响了山楂的产量和品质,损伤是指采摘或运输过程中受到撞击或挤压而引起的,此区域在储存期间后会受到病菌的侵害,最终导致果实腐烂等;虫害由桃小食心虫等引起,其幼虫蛀入果实后,形成针孔大小的入果孔,果里面有微量水珠状胶,幼虫在果内串食,果内充满粪便,所以有必要对损伤和虫害缺陷样本进行研究。


  在实际生产过程中,利用人工将损伤和虫害的样本剔除,不仅耗时且效率低下,因此迫切需要一种能够快速、准确识别出山楂损伤和虫害的方法。高光谱成像技术是一种光谱和图像的融合技术,具有分辨率高、波段多等特点,近年来其在水果检测方面应用广泛。

图片2.png图片3.png

  基于高光谱成像技术从定性分析和特征识别两个角度,对山楂的损伤和虫害区域进行识别研究。主要研究结论:

图片4.png

  (1)运用SNV-PLSR-LS-SVM方法对山楂的损伤、虫害、完好、花萼和果梗五个区域的测试集光谱数据(共57个)识别效果最好,正确率为91.23%。

图片5.png

  (2)采用PCA进行10条特征波段下单波段图像的数据压缩,然后分别采用"sobel"算子和区域生长算法"Region-grow"识别出山楂的边缘与缺陷特征区域。特征识别得出单损伤、单虫害和损伤及虫害样本的识别率为95.65%,86.67%和100%。


  定性分析和特征识别两者都达到识别山楂损伤和虫害的目的。本研究可以为山楂在线检测设备提供理论支持和依据。但对于花萼中存在虫害,其样本误判率比较高的问题,以及果梗、花萼与山楂主体的不同,有必要继续研究以完善对山楂损伤和虫害的识别。

企业总部

  • 彩谱总公司

    地址:浙江省杭州市钱塘新区文渊北路166号6F南

    电话:13858065387(资深专家24h在线)

    邮箱:yuankun@colorspec.cn

杭州彩谱科技有限公司-全系列高光谱解决方案 地址:浙江省杭州市钱塘新区文渊北路166号6F南 ICP备案号:浙ICP备2021027346号-8

销售直拨:13858065387

固定电话:13858065387

回顶