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光谱角余弦与相关系数测度组合的光谱匹配分类方法与实验
被引量:
14
1
作者
魏祥坡
余旭初
+2 位作者
付琼莹
刘冰
薛志祥
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2016年第3期29-33,2,共5页
光谱相似性测度是高光谱影像光谱匹配分类的准则,但单一的光谱相似性测度不能综合考虑光谱曲线的形状、辐射等多种特征,因此将其用于高光谱影像光谱匹配分类时精度较低,研究发现两种或多种相似性测度的组合能够有效提高光谱匹配分类的...
光谱相似性测度是高光谱影像光谱匹配分类的准则,但单一的光谱相似性测度不能综合考虑光谱曲线的形状、辐射等多种特征,因此将其用于高光谱影像光谱匹配分类时精度较低,研究发现两种或多种相似性测度的组合能够有效提高光谱匹配分类的精度。在光谱角余弦测度和相关系数测度的基础上,采用算术平均的组合方式,得到光谱角余弦-相关系数测度,将其用于光谱匹配分类,实现光谱角余弦与相关系数测度组合的光谱匹配分类方法。提出了基于光谱角余弦-相关系数测度的光谱匹配分类流程,通过ROSIS和OMIS两组高光谱影像分类实验表明,相比于光谱角余弦测度和相关系数测度,将光谱角余弦-相关系数测度用于光谱匹配分类能够得到较高的总体分类精度,对单一地物的分类精度也有一定程度的改善。
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关键词
高
光谱
影像
光谱角余弦-相关系数测度
分类
精度
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职称材料
辣椒早疫病潜育期的光谱特性判别方法
被引量:
1
2
作者
沈梦姣
鲍浩
张艳
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2923-2931,共9页
辣椒早疫病是影响辣椒安全生长的常见生物灾害,具有突发性和易感性等特点,容易引发大的经济损失。在辣椒生长过程中,针对病害潜育期侵染情况进行科学监测预警是保证作物健康生长的重要前提。利用400~1000 nm波段的高光谱图像结合光谱相...
辣椒早疫病是影响辣椒安全生长的常见生物灾害,具有突发性和易感性等特点,容易引发大的经济损失。在辣椒生长过程中,针对病害潜育期侵染情况进行科学监测预警是保证作物健康生长的重要前提。利用400~1000 nm波段的高光谱图像结合光谱相似性测度方法建立作物病害潜育期的光谱特性判别方法。针对接种早疫病病菌的辣椒叶片和健康叶片,用高光谱成像仪连续动态监测其不同感染期的高光谱图像。对试验采集的一系列高光谱图像提取感兴趣区的平均光谱,通过卷积平滑、多元散射校正以及最大最小归一化方法(SG-MSC-MMN)预处理,进而提出以光谱角余弦-相关系数和切比雪夫距离两种测度作为早疫病潜育期的光谱特性评价参数。最后利用主成分分析(PCA)验证潜育期的光谱特性判别方法效果,实现样本潜育期的可视化分布。试验结果显示:利用光谱角余弦-相关系数与切比雪夫距离作为辣椒早疫病潜育期的光谱特性评价参数并分别建立相应的判别方法是可行的,且根据这两种判别方法得到的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间均为接种后24 h。根据PCA绘制得到接种24 h时的健康-接种样本空间分布情况,分别验证所提出的两种基于光谱特性的潜育期最早可识别时间判别方法。建立的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间判别方法可推广应用于其他作物病害潜育期的监测识别,为作物病害潜育期的科学防治提供理论参考与方法借鉴。
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关键词
光谱
特性
光谱
角
余弦
-
相关系数
切比雪夫距离
辣椒早疫病
潜育期最早可识别时间判别
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职称材料
近红外光谱煤岩识别装置研制
被引量:
5
3
作者
吕渊博
王世博
+3 位作者
葛世荣
周悦
王赛亚
柏永泰
《工矿自动化》
北大核心
2022年第7期32-42,共11页
目前近红外光谱煤岩识别都是在静态下采集光谱数据进行离线识别,无法适应放顶煤作业时需要实时识别输送机上高速移动煤岩的需求。针对该问题,基于近红外光谱技术研制了一种煤岩识别装置。该装置由数据采集与处理装置和光源探头一体化装...
目前近红外光谱煤岩识别都是在静态下采集光谱数据进行离线识别,无法适应放顶煤作业时需要实时识别输送机上高速移动煤岩的需求。针对该问题,基于近红外光谱技术研制了一种煤岩识别装置。该装置由数据采集与处理装置和光源探头一体化装置组成,通过光源探头一体化装置搜集煤岩反射光,利用数据采集与处理装置中改进的煤岩识别算法(余弦角算法和相关系数法)分析光谱数据,可在获取到煤岩光谱曲线后立即分析光谱信息并判断当前煤岩类别。为得到改进煤岩识别算法最佳特征波段与标准光谱库大小,通过实验得到了不同特征波段和标准光谱库大小对识别准确度的影响:1300—1500,1800—2000,2100—2300 nm特征宽度适用于大多数煤岩样本,标准光谱库大小与正确率正相关,识别时标准光谱库有必要增加曲线数量。为提高煤岩识别装置采集的光谱质量,在实验室模拟了煤岩与光源探头一体化装置的相对运动,探究了不同光谱采集参数对光谱质量的影响规律:积分时间主要参考光源的光照强度,当采集条件较好时积分时间设置为比下限略高5〜10 ms最佳;考虑综放工作面对煤岩识别实时性要求高且放煤过程中刮板输送机上煤岩变化较快,积分次数设置为1最佳;平滑次数主要参考环境波动快慢,只需设置为可消除环境光变化即可。为提高煤岩识别装置在工作面煤流运动状态下识别的准确性,探究了改进余弦角算法与相关系数法在煤岩与光源探头一体化装置相对运动中识别的准确性,得到改进相关系数法是更适合在工作面使用的识别算法,正确率达到91.3%。煤矿现场煤岩识别试验结果表明,该装置在采集到1个放煤周期内放落煤岩的光谱曲线后,可通过改进识别算法立即分析光谱信息并准确判断当前煤岩类别,实现了放煤过程中煤岩实时识别。
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关键词
放顶煤开采
煤岩识别
近红外
光谱
标准
光谱
库
光谱
曲线
余弦
角
算法
相关系数
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职称材料
题名
光谱角余弦与相关系数测度组合的光谱匹配分类方法与实验
被引量:
14
1
作者
魏祥坡
余旭初
付琼莹
刘冰
薛志祥
机构
信息工程大学
出处
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2016年第3期29-33,2,共5页
基金
地理信息工程国家重点实验室开放研究基金项目(SKLGIE2015-M-3-1
SKLGIE2015-M-3-2)
文摘
光谱相似性测度是高光谱影像光谱匹配分类的准则,但单一的光谱相似性测度不能综合考虑光谱曲线的形状、辐射等多种特征,因此将其用于高光谱影像光谱匹配分类时精度较低,研究发现两种或多种相似性测度的组合能够有效提高光谱匹配分类的精度。在光谱角余弦测度和相关系数测度的基础上,采用算术平均的组合方式,得到光谱角余弦-相关系数测度,将其用于光谱匹配分类,实现光谱角余弦与相关系数测度组合的光谱匹配分类方法。提出了基于光谱角余弦-相关系数测度的光谱匹配分类流程,通过ROSIS和OMIS两组高光谱影像分类实验表明,相比于光谱角余弦测度和相关系数测度,将光谱角余弦-相关系数测度用于光谱匹配分类能够得到较高的总体分类精度,对单一地物的分类精度也有一定程度的改善。
关键词
高
光谱
影像
光谱角余弦-相关系数测度
分类
精度
Keywords
hyperspectral imagery
spectral angle cosine
-
spectral correlation coefficient measure
classification
accuracy
分类号
TP75 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
辣椒早疫病潜育期的光谱特性判别方法
被引量:
1
2
作者
沈梦姣
鲍浩
张艳
机构
贵阳学院贵州省农产品无损检测中心
贵州大学大数据与信息工程学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2923-2931,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62265003,62141501)资助。
文摘
辣椒早疫病是影响辣椒安全生长的常见生物灾害,具有突发性和易感性等特点,容易引发大的经济损失。在辣椒生长过程中,针对病害潜育期侵染情况进行科学监测预警是保证作物健康生长的重要前提。利用400~1000 nm波段的高光谱图像结合光谱相似性测度方法建立作物病害潜育期的光谱特性判别方法。针对接种早疫病病菌的辣椒叶片和健康叶片,用高光谱成像仪连续动态监测其不同感染期的高光谱图像。对试验采集的一系列高光谱图像提取感兴趣区的平均光谱,通过卷积平滑、多元散射校正以及最大最小归一化方法(SG-MSC-MMN)预处理,进而提出以光谱角余弦-相关系数和切比雪夫距离两种测度作为早疫病潜育期的光谱特性评价参数。最后利用主成分分析(PCA)验证潜育期的光谱特性判别方法效果,实现样本潜育期的可视化分布。试验结果显示:利用光谱角余弦-相关系数与切比雪夫距离作为辣椒早疫病潜育期的光谱特性评价参数并分别建立相应的判别方法是可行的,且根据这两种判别方法得到的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间均为接种后24 h。根据PCA绘制得到接种24 h时的健康-接种样本空间分布情况,分别验证所提出的两种基于光谱特性的潜育期最早可识别时间判别方法。建立的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间判别方法可推广应用于其他作物病害潜育期的监测识别,为作物病害潜育期的科学防治提供理论参考与方法借鉴。
关键词
光谱
特性
光谱
角
余弦
-
相关系数
切比雪夫距离
辣椒早疫病
潜育期最早可识别时间判别
Keywords
Spectral characteristic
Spectral angle cosine correlation coefficient
Chebyshev distance
Early blight of chili pepper
The earlist identification time of incubation period
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
近红外光谱煤岩识别装置研制
被引量:
5
3
作者
吕渊博
王世博
葛世荣
周悦
王赛亚
柏永泰
机构
中国矿业大学机电工程学院
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
苏州信息职业技术学院电气与电子工程系
中科院南京天文仪器有限公司研发中心
徐州华达机电科技有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第7期32-42,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0604503)
国家自然科学基金联合基金项目(U1610251,51874279)
江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD)
文摘
目前近红外光谱煤岩识别都是在静态下采集光谱数据进行离线识别,无法适应放顶煤作业时需要实时识别输送机上高速移动煤岩的需求。针对该问题,基于近红外光谱技术研制了一种煤岩识别装置。该装置由数据采集与处理装置和光源探头一体化装置组成,通过光源探头一体化装置搜集煤岩反射光,利用数据采集与处理装置中改进的煤岩识别算法(余弦角算法和相关系数法)分析光谱数据,可在获取到煤岩光谱曲线后立即分析光谱信息并判断当前煤岩类别。为得到改进煤岩识别算法最佳特征波段与标准光谱库大小,通过实验得到了不同特征波段和标准光谱库大小对识别准确度的影响:1300—1500,1800—2000,2100—2300 nm特征宽度适用于大多数煤岩样本,标准光谱库大小与正确率正相关,识别时标准光谱库有必要增加曲线数量。为提高煤岩识别装置采集的光谱质量,在实验室模拟了煤岩与光源探头一体化装置的相对运动,探究了不同光谱采集参数对光谱质量的影响规律:积分时间主要参考光源的光照强度,当采集条件较好时积分时间设置为比下限略高5〜10 ms最佳;考虑综放工作面对煤岩识别实时性要求高且放煤过程中刮板输送机上煤岩变化较快,积分次数设置为1最佳;平滑次数主要参考环境波动快慢,只需设置为可消除环境光变化即可。为提高煤岩识别装置在工作面煤流运动状态下识别的准确性,探究了改进余弦角算法与相关系数法在煤岩与光源探头一体化装置相对运动中识别的准确性,得到改进相关系数法是更适合在工作面使用的识别算法,正确率达到91.3%。煤矿现场煤岩识别试验结果表明,该装置在采集到1个放煤周期内放落煤岩的光谱曲线后,可通过改进识别算法立即分析光谱信息并准确判断当前煤岩类别,实现了放煤过程中煤岩实时识别。
关键词
放顶煤开采
煤岩识别
近红外
光谱
标准
光谱
库
光谱
曲线
余弦
角
算法
相关系数
Keywords
top coal caving mining
coal and rock identification
near
-
infrared spectroscopy
standard spectral library
spectral curve
cosine angle algorithm
correlation coefficient
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光谱角余弦与相关系数测度组合的光谱匹配分类方法与实验
魏祥坡
余旭初
付琼莹
刘冰
薛志祥
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2016
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
辣椒早疫病潜育期的光谱特性判别方法
沈梦姣
鲍浩
张艳
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
近红外光谱煤岩识别装置研制
吕渊博
王世博
葛世荣
周悦
王赛亚
柏永泰
《工矿自动化》
北大核心
2022
5
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职称材料
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