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一种基于高光谱技术的温室环境下叶片遮挡树莓果实识别模型
1
作者 陈竹筠 席瑞谦 +2 位作者 张晓乾 顾玉红 任振辉 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第3期107-116,126,共11页
在智能化农业管理中,精准识别被叶片遮挡的树莓果实是实现高效采摘作业的关键难题。传统机器视觉技术因果实易被叶片遮挡而难以准确定位,影响采摘效率与质量,也无法满足温室对果实生长状况精准监测与管理的需求。本研究针对现有机器视... 在智能化农业管理中,精准识别被叶片遮挡的树莓果实是实现高效采摘作业的关键难题。传统机器视觉技术因果实易被叶片遮挡而难以准确定位,影响采摘效率与质量,也无法满足温室对果实生长状况精准监测与管理的需求。本研究针对现有机器视觉技术在处理遮挡问题上的局限性,开发了一种基于高光谱技术的树莓果实识别方法,首次引入并优化了voting-RF-MLP集成模型。通过采集不同遮挡状态下的树莓果实反射率光谱数据,为模型训练提供了全面的数据集,并采用定制化的数据预处理和PCA特征提取算法提升数据质量。voting-RF-MLP模型结合随机森林(RF)和多层感知器(MLP)优势,通过GridSearchCV算法优化超参数,确保最优性能。测试结果显示,voting-RF-MLP模型在各类遮挡状态下分类性能卓越,准确率达到0.8435,精确度、召回率和F1分数均显著优于传统单一模型。这一成果提高了树莓果实识别的准确性,该模型可为自动化采摘设备提供精准的果实定位支持,在叶片遮挡条件下实现树莓果实深度距离信息(遮挡距离)的预测,且952条光谱样本推理时间仅需13.43 s,可为高光谱技术在复杂农业场景中的高效计算提供算法基础,助力精准农业的智能化升级。 展开更多
关键词 高光谱技术 机器学习 模型优化 树莓果实识别 集成模型 voting算法
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基于高光谱技术及SA-CNN模型的甘薯黑斑病早期预测研究
2
作者 李艳宏 戴丹 +6 位作者 郑剑 金佳东 张帅杰 梁子乐 陈思思 董晨 郑辛煜 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第4期186-196,共11页
甘薯块根在储运过程中易受长喙壳菌侵染而引发黑斑病,因此在发病初期进行早期预测并有效预防尤为重要。鉴于此,本研究提出将高光谱技术和深度学习模型相结合对甘薯块根黑斑病进行早期预测,以接种长喙壳菌后的甘薯块根为实验对象,定期采... 甘薯块根在储运过程中易受长喙壳菌侵染而引发黑斑病,因此在发病初期进行早期预测并有效预防尤为重要。鉴于此,本研究提出将高光谱技术和深度学习模型相结合对甘薯块根黑斑病进行早期预测,以接种长喙壳菌后的甘薯块根为实验对象,定期采集染病甘薯块根的高光谱图像和对应的总酚含量。首先基于全波段进行模型训练,使用Savitzky-Golay平滑(SG)、一阶求导(D1)和多元散射校正(MSC)3种光谱预处理方法分别与机器学习模型(BPNN、SVR和PLSR)和深度学习模型(CNN和LSTM)相结合进行对比分析。结果表明,经MSC预处理后的CNN模型的预测效果最好,预测集的决定系数(R^(2)_(P))为0.865,均方根误差(RMSE_(P))为0.151mg/g,剩余预测偏差(RPD)为2.724。因此在CNN模型的基础上引入自注意力机制进行优化,优化后的模型SA-CNN较原模型预测精度明显提升。为了进一步减少波段冗余信息,本研究基于特征波段进行模型训练,使用PCA、CARS和SPA3种特征提取方法建立SA-CNN模型进行预测,结果表明,MSC-CARS-SA-CNN模型具有最佳的预测性能,R^(2)_(P)、RMSE_(P)和RPD分别为0.959、0.083mg/g和4.961。 展开更多
关键词 高光谱技术 甘薯黑斑病 早期预测 自注意力机制 CNN
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高光谱技术在土壤成分检测中的应用研究进展
3
作者 高成丽 何青海 +3 位作者 李晓丽 单东日 何勇 王海滨 《农业工程》 2025年第4期117-122,共6页
土壤成分含量的传统化学分析方法难以全面捕捉土壤的综合信息,高光谱技术因其快速、无污染、探测范围广等特点,常作为土壤元素含量大面积精确反演的有效途径。综述高光谱的技术原理及系统装置,讨论高光谱数据的校正方法、多种光谱预处... 土壤成分含量的传统化学分析方法难以全面捕捉土壤的综合信息,高光谱技术因其快速、无污染、探测范围广等特点,常作为土壤元素含量大面积精确反演的有效途径。综述高光谱的技术原理及系统装置,讨论高光谱数据的校正方法、多种光谱预处理方法、特征波长提取方法和模型构建方法。总结高光谱技术在土壤成分(水分、有机质、氮磷钾和土壤盐分)检测中的应用最新研究进展。讨论高光谱技术在土壤成分检测中应用存在的问题及未来发展趋势,为土壤检测技术的创新提供参考。 展开更多
关键词 高光谱技术 数据处理方法 土壤成分检测 有机质
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基于无人机遥感与高光谱技术的农业病虫害精准监测与防治策略研究
4
作者 周健 季晓菲 闫宏昌 《智慧农业导刊》 2025年第15期33-36,共4页
该文探讨利用无人机遥感和高光谱技术进行农业病虫害的精确监测和防治策略,以提高病虫害的防治效果。通过无人机携带的高光谱传感器获取农田遥感数据并结合机器学习算法对病虫害进行识别和分析,并采用精确喷洒技术进行防控。结果表明,... 该文探讨利用无人机遥感和高光谱技术进行农业病虫害的精确监测和防治策略,以提高病虫害的防治效果。通过无人机携带的高光谱传感器获取农田遥感数据并结合机器学习算法对病虫害进行识别和分析,并采用精确喷洒技术进行防控。结果表明,在进行修复之前,病虫害的密度达到160个/亩,而植被的恢复指数是0.50;经过实施有效的防治措施,病虫害的密度已经减少到40个/亩,同时植被恢复指数也提升到0.85,农药的使用量也减少20%。因此可以看出,以无人机遥感和高光谱技术为基础的精准防治措施显著提升病虫害防治效果并减少农药的使用量,极具推广价值。 展开更多
关键词 无人机遥感 高光谱技术 农业病虫害 病虫害监测 病虫害防治
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基于高光谱技术的库尔勒香梨成熟度检测
5
作者 刘佳乐 孟洪兵 张焱姝 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第10期233-238,共6页
开发了一种基于高光谱成像技术的库尔勒香梨成熟度检测方法,旨在突破传统经验判断法的局限性。采用450~1 000 nm光谱范围的高光谱成像系统并采集了4个成熟阶段(共计160个样本)的光谱数据,运用多元散射校正(MSC)和标准正态变量变换(SNV)... 开发了一种基于高光谱成像技术的库尔勒香梨成熟度检测方法,旨在突破传统经验判断法的局限性。采用450~1 000 nm光谱范围的高光谱成像系统并采集了4个成熟阶段(共计160个样本)的光谱数据,运用多元散射校正(MSC)和标准正态变量变换(SNV)进行数据预处理以消除噪声干扰。创新性地构建了融合深度可分离卷积技术的CNN-S神经网络模型,实现了不同成熟阶段香梨的精准分类。试验数据表明,CNN-S模型在测试集上的准确率达92%,明显优于AlexNet、ResNet模型。经过预处理的数据提升了模型性能,验证集准确率达到96%。该方法为香梨成熟度检测提供了高效、准确的解决方案,并为智慧农业技术应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 高光谱成像技术 库尔勒香梨 成熟度检测 无损检测 CNN-S模型
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高光谱技术在葡萄品质无损检测应用上的研究进展 被引量：4
6
作者 文静 马雯 +2 位作者 张昂 金刚 徐国前 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期357-367,共11页
葡萄生产作为农业经济的重要组成部分,不仅具有显著的经济价值,而且兼具广泛的社会效益。在葡萄生长过程中对浆果进行监测评估是生产高品质葡萄浆果的重要保证。传统检测技术费时费力且具有破坏性,而以高光谱为代表的无损检测技术成功... 葡萄生产作为农业经济的重要组成部分,不仅具有显著的经济价值,而且兼具广泛的社会效益。在葡萄生长过程中对浆果进行监测评估是生产高品质葡萄浆果的重要保证。传统检测技术费时费力且具有破坏性,而以高光谱为代表的无损检测技术成功解决了这一难题。本文主要概述高光谱检测技术在葡萄浆果外形测量、化学物质检测、成熟度判别以及缺陷损伤认定等方面的研究进展,并对比分析高光谱技术在不同品质指标检测方面的优缺点以及在葡萄浆果品质检测方面的潜力和应用前景,旨在为葡萄浆果品质无损检测技术的研究和开发应用提供参考。 展开更多
关键词 高光谱技术 葡萄浆果品质指标 无损检测
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基于PPF投影算法和高光谱技术的卷烟牌号识别模型 被引量：1
7
作者 朱亚昆 梅吉帆 +5 位作者 郭文孟 苏子淇 李嘉康 徐大勇 堵劲松 李辉 《轻工学报》 CAS 北大核心 2024年第4期118-126,共9页
针对卷烟成分复杂、牌号识别难度大的问题,提出了一种基于PPF投影算法和高光谱技术的卷烟牌号识别模型。首先,采用PPF投影算法对原始光谱及经多元散射校正(MSC)、一阶微分(1^(st)D)、二阶微分(2^(nd)D)处理后的数据进行光谱相似度表征;... 针对卷烟成分复杂、牌号识别难度大的问题,提出了一种基于PPF投影算法和高光谱技术的卷烟牌号识别模型。首先,采用PPF投影算法对原始光谱及经多元散射校正(MSC)、一阶微分(1^(st)D)、二阶微分(2^(nd)D)处理后的数据进行光谱相似度表征;然后,通过连续投影算法(SPA)和遗传算法(GA)进行特征波长选取,以利于后续分类性能的提升;最后,分别采用支持向量机(SVM)、极限梯度提升(XGBoost)算法建立牌号识别模型,并进行性能评价。结果表明:在高光谱技术结合PPF投影算法中,2ndD为最佳波段处理方法,能够显著增强光谱可分性;基于2ndD-SPA-SVM建立的识别模型为最佳模型,训练集、测试集的总体分类精度(OA)分别为94.58%、92.50%;不同牌号卷烟配方烟丝的叶丝和膨胀丝占比差异越大,类别之间的相似度越小,识别准确率越高。该模型可为不同牌号的卷烟提供一种新的高效快速、准确无损的分类判别方法,为高光谱技术在卷烟品牌维护、叶组配方设计等中的应用提供参考。 展开更多
关键词 PPF投影算法 高光谱技术 卷烟牌号识别 相似度表征
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陈皮年份的高光谱技术鉴别研究 被引量：10
8
作者 鲍一丹 吕阳阳 +2 位作者 朱红艳 赵艳茹 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1866-1871,共6页
市场上陈皮以次充好现象时有发生,而年份是衡量陈皮品质的重要指标。研究用高光谱技术结合化学计量学算法,在380~1 023及874~1 734nm两波段对不同放置方式的陈皮进行年份鉴别。为了寻找更合适的波段和模拟实际生产检测中陈皮放置的随机... 市场上陈皮以次充好现象时有发生,而年份是衡量陈皮品质的重要指标。研究用高光谱技术结合化学计量学算法,在380~1 023及874~1 734nm两波段对不同放置方式的陈皮进行年份鉴别。为了寻找更合适的波段和模拟实际生产检测中陈皮放置的随机性,采集了四个年份共180个样本在380~1 023及874~1 734nm的正、反面高光谱图像(720幅)。用主成分分析法(principal component analysis,PCA)对陈皮光谱信息进行定性分析,发现不同年份陈皮基于正反面光谱有明显的聚类;而后以回归系数法(regression coefficient,RC)选取陈皮年份相关的特征波段以减少变量;用偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)基于全波段、特征波段对三种放置方式(正、反、正反混合)的样本建立模型,最后对特征波段建立线性PLS-DA模型和非线性ELM模型并进行比较分析。研究表明:在380~1 023nm的预测效果大多高于874~1 734nm,基于非线性ELM的判别结果均高于线性PLS-DA模型,准确率最高可达到建模集100.00%,预测集98.33%,陈皮正、反、正反混合三种放置方式预测准确率多数可高于85%,故采用高光谱技术可实现对不同放置方式的陈皮年份进行无损鉴别,为进一步开发便携仪器或在线生产设备提供方法和理论依据。 展开更多
关键词 高光谱技术 陈皮 年份 化学计量学 极限学习机
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高光谱技术在农业中的应用研究进展 被引量：16
9
作者 滕安国 高峰 +2 位作者 夏新成 李春保 周光宏 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期8-11,共4页
高光谱技术作为简便、快速、低成本、非损伤性光谱分析技术,在农业生产应用中备受关注。主要应用在作物长势监测与估产、营养诊断与施肥、农产品质量和安全检测等多个方面。本文从小麦等粮食作物、畜产品等农产品以及经济作物等3个方面... 高光谱技术作为简便、快速、低成本、非损伤性光谱分析技术,在农业生产应用中备受关注。主要应用在作物长势监测与估产、营养诊断与施肥、农产品质量和安全检测等多个方面。本文从小麦等粮食作物、畜产品等农产品以及经济作物等3个方面进行分类阐述,为高光谱技术在农业方面更广阔的应用提供参考。 展开更多
关键词 高光谱技术 农作物 农产品 研究进展
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基于近红外高光谱技术的敦煌莫高窟壁画起甲病害风险评估方法 被引量：13
10
作者 孙美君 柴勃隆 +2 位作者 张冬 王征 孙济洲 《文物保护与考古科学》 北大核心 2016年第4期1-8,共8页
针对敦煌莫高窟壁画起甲病害的发生发展过程,本实验采取了近红外高光谱技术进行分析和评估。高光谱技术由于其非接触、光谱信息丰富能够无损地应用于壁画的病害检测上。首先通过高光谱成像系统采集不同起甲病害程度下的壁画高光谱图像,... 针对敦煌莫高窟壁画起甲病害的发生发展过程,本实验采取了近红外高光谱技术进行分析和评估。高光谱技术由于其非接触、光谱信息丰富能够无损地应用于壁画的病害检测上。首先通过高光谱成像系统采集不同起甲病害程度下的壁画高光谱图像,提取出壁画从未发生起甲到碎片脱落的病害周期内各个阶段对应的光谱信息,从而建立起甲病害光谱数据库;然后分别使用偏最小二乘回归(PLSR)、主成分分析与支持向量机、主成分分析与人工神经网络三种评估模型对此光谱数据库进行训练,并且通过平均误差、决定系数的大小决定评估模型的优劣。实验结果显示PLSR取得了较好的评估结果,同时利用PLSR评估模型中的加权回归系数得到光谱中的重要波段;之后运用PLSR评估模型对未标注风险情况的壁画进行逐像素点的病害风险评估,获得壁画的起甲风险评估图。实验结果显示基于近红外高光谱技术能够对敦煌壁画起甲病害进行风险评估。 展开更多
关键词 高光谱技术 敦煌莫高窟 壁画 评估 起甲
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基于高光谱技术和改进型区间随机蛙跳算法的番茄硬度检测 被引量：18
11
作者 龙燕 连雅茹 +2 位作者 马敏娟 宋怀波 何东健 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期270-276,共7页
为了准确、快速的检测番茄硬度,该文提出了一种基于改进型区间随机蛙跳算法优选高光谱特征波长的番茄硬度检测模型。在获取番茄高光谱图像后,首先对光谱数据进行多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)和归一化预处理。... 为了准确、快速的检测番茄硬度,该文提出了一种基于改进型区间随机蛙跳算法优选高光谱特征波长的番茄硬度检测模型。在获取番茄高光谱图像后,首先对光谱数据进行多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)和归一化预处理。针对区间随机蛙跳算法(interval random frog,i RF)所需迭代次数大、算法收敛慢等缺点,该文提出了改进型区间随机蛙跳算法(modified interval random frog, miRF),并将其应用于特征波长选择。最后建立偏最小二乘回归模型(partial least squares regression, PLSR)预测番茄的硬度。iRF共选出特征波段100个,算法收敛时间为32.1 min,而miRF共选出特征波长47个,算法收敛仅需1.6 min。同时miRF-PLSR番茄硬度预测精度也更优,测试集相关系数达到了0.968 5,均方根误差为0.004 0 kg/mm^2。试验结果表明:结合高光谱技术和miRF算法可实现对番茄硬度的快速、无损检测。 展开更多
关键词 光谱分析 算法 模型 高光谱技术 番茄 硬度 特征波长 区间随机蛙跳
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基于高光谱技术的铁观音茶叶等级判别 被引量：12
12
作者 于英杰 王琼琼 +2 位作者 王冰玉 陈君 孙威江 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期159-163,共5页
应用高光谱技术结合支持向量机分类理论对不同等级的铁观音茶叶进行判别分析。采集铁观音各等级茶样的高光谱数据,提取红边幅值、蓝边位置、黄边面积、红谷反射率、归一化植被指数等共20个光谱特征参数,以其作为输入量带入以径向基函数... 应用高光谱技术结合支持向量机分类理论对不同等级的铁观音茶叶进行判别分析。采集铁观音各等级茶样的高光谱数据,提取红边幅值、蓝边位置、黄边面积、红谷反射率、归一化植被指数等共20个光谱特征参数,以其作为输入量带入以径向基函数作为核函数的支持向量机分类模型,探讨惩罚参数C和核参数g的最佳取值,构建判别模型,并对其进行验证和评价。结果显示,当惩罚参数C和核参数g分别为106和0.007 5时,所建模型对未知等级的铁观音样品正确判别率可达92.86%,表明应用高光谱技术进行铁观音茶叶等级的快速无损准确鉴别是可行的。 展开更多
关键词 高光谱技术 支持向量机 铁观音 等级判别
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基于高光谱技术的不同霉变程度籼稻快速鉴别 被引量：4
13
作者 龚中良 郑立章 +3 位作者 文韬 李立君 谢洁飞 马强 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期123-130,共8页
为解决快速、无损鉴别籼稻霉变程度问题。该文利用高光谱技术采集正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变共4类籼稻样本的光谱数据,经不同预处理后,通过连续投影算法(SPA)提取特征波长,采用多元线性回归判别分析(MLR-DA)建立籼稻霉变程度... 为解决快速、无损鉴别籼稻霉变程度问题。该文利用高光谱技术采集正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变共4类籼稻样本的光谱数据,经不同预处理后,通过连续投影算法(SPA)提取特征波长,采用多元线性回归判别分析(MLR-DA)建立籼稻霉变程度鉴别模型。同时,通过竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选特征变量,采用偏最小二乘法回归判别分析(PLS-DA)建立鉴别模型。研究结果表明,SG-SPA-MLRDA和RAW-CARS-PLS-DA模型的验证集相关系数RP均大于0.950。其中,RAW-CARS-PLS-DA模型的预测效果最优,其验证集相关系数RP为0.969,均方根误差RMSEP为0.269,对未知籼稻样本的总体分类准确率为93.33%。该模型对不同霉变程度籼稻具有较强的鉴别能力,故该方法可为快速、无损鉴别籼稻霉变程度提供技术支持。 展开更多
关键词 高光谱技术 预处理 霉变 籼稻 模型 鉴别
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基于近红外高光谱技术和特征波谱分析方法的竹类判别研究 被引量：7
14
作者 楚秉泉 赵艳茹 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1718-1722,共5页
竹叶含有丰富的功能性成分,具有良好的抗氧化、调节血脂、抗癌、保护心脑血管等功效,在食品和药品等领域具有较高的应用价值,但不同品种的竹叶其功能性成分差异较大。传统对于竹类品种的鉴别主要是通过观察竹叶大小、纹理、竹枝分枝和... 竹叶含有丰富的功能性成分,具有良好的抗氧化、调节血脂、抗癌、保护心脑血管等功效,在食品和药品等领域具有较高的应用价值,但不同品种的竹叶其功能性成分差异较大。传统对于竹类品种的鉴别主要是通过观察竹叶大小、纹理、竹枝分枝和竹竿高度等,效率低且错误率较高,因此,快速准确的区分不同品种的竹叶,是竹类资源开发和加工过程中的重要任务之一。采用近红外高光谱(900~1 700nm)技术对我国不同产地的12种竹叶进行鉴别分析。用主成分分析(PCA)对竹叶进行聚类分析,应用主成分因子中Xloading(XL)和random frog(RF)算法进行特征波段的提取,分别得到6条(931,945,1 217,1 318,1 473和1 653nm)和12条(1 052,1 140,1 163,1 177,1 180,1 193,1 230,1 241,1 477,1 483,1 629和1 649nm)特征波段,并基于全波段(238条波长)及采用以上算法所得的特征波段建立最小二乘-支持向量机(LSSVM)判别分析模型,其识别率分别为99.17%(全波段),95.83%(XL算法),95.83%(RF算法)。最后,采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC curve)对LS-SVM模型的判别效果进行验证,结果表明,曲线下面积(AUC)均在0.98以上,说明近红外高光谱结合LS-SVM可以很好地实现竹类的鉴别分析,这为竹叶的食用和药用价值的开发利用提供理论参考。 展开更多
关键词 高光谱技术 竹叶 判别分析模型 化学计量学
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基于高光谱技术的柑橘不同部位糖度预测模型研究 被引量：6
15
作者 介邓飞 杨杰 +2 位作者 彭雅欣 连裕翔 张登 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2017年第3期51-54,共4页
利用高光谱技术研究柑橘不同部位的糖度预测模型,将花萼、果梗和赤道部位的高光谱信息分别建立与其对应部位糖度的预测模型,建立基于偏最小二乘(Least squares regression,PLSR)、主成分回归(Principal component regression,PCR)和多... 利用高光谱技术研究柑橘不同部位的糖度预测模型,将花萼、果梗和赤道部位的高光谱信息分别建立与其对应部位糖度的预测模型,建立基于偏最小二乘(Least squares regression,PLSR)、主成分回归(Principal component regression,PCR)和多元线性回归(Stepwise multivariate linear regression,SMLR)预测模型,3种预测模型中PLSR模型检测效果最好,通过Norris derivative预处理方法对花萼光谱数据进行处理后,预测集相关系数r_(pre)=0.950,预测集均方根误差RMSEP=0.636°Brix。结果表明,采用柑橘不同部位的高光谱信息与对应糖度预测模型是可行的,花萼部位所建立模型的效果优于果梗、赤道部位,因此花萼部位可作为优先选择的光谱检测部位,这对于指导实际检测分级生产中柑橘的摆放位置具有重要意义;采用PLSR方法建立柑橘花萼、果梗和赤道部位的高光谱信息与平均糖度的预测模型时,花萼部位模型效果最好,预测集相关系数r_(pre)=0.913,预测集均方根误差RMSEP=0.621°Brix,建模效果相较于对应部位光谱与糖度模型差,因此,采用柑橘全部果肉的平均糖度与采集部位光谱建立糖度预测模型具有一定的局限性。 展开更多
关键词 高光谱技术 柑橘 糖度预测模型 无损检测
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基于高光谱技术的哈密瓜表面农药残留判别分析 被引量：6
16
作者 徐洁 杨杰 +4 位作者 孙静涛 叶晋涛 蒋伟 黄成伟 马本学 《江苏农业科学》 北大核心 2016年第12期338-340,共3页
以新疆特色水果哈密瓜为研究对象,应用高光谱技术对水果表面农药残留种类进行分析.配制0.1mg/kg20%氰戊菊酯乳油和0.03mg/kg40%辛硫磷乳油农药溶液样本,按100μL滴定量滴在哈密瓜表面,然后分别在紫外灯和卤素灯环境下,采集450～1000nm... 以新疆特色水果哈密瓜为研究对象,应用高光谱技术对水果表面农药残留种类进行分析.配制0.1mg/kg20%氰戊菊酯乳油和0.03mg/kg40%辛硫磷乳油农药溶液样本,按100μL滴定量滴在哈密瓜表面,然后分别在紫外灯和卤素灯环境下,采集450～1000nm范围内的哈密瓜光谱图像数据信息,提取感兴趣区域（regionofinterest,简称ROI）的光谱数据.结果表明,在卤素灯光源条件下采用贝叶斯判别法,农残样本的准确率为100%,利用高光谱技术能够准确判别出哈密瓜表面农药残留的种类. 展开更多
关键词 哈密瓜 高光谱技术 无损检测 判别分析法 农药残留
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高光谱技术融合平板菌落法同步计数酸奶中益生菌 被引量：6
17
作者 石吉勇 吴胜斌 +3 位作者 邹小波 张芳 赵号 李文亭 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期102-107,共6页
采用高光谱技术结合平板菌落法快速表征益生菌酸奶中常见的发酵菌种(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)和益生菌种(干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌)的光谱差异,并结合不同模式识别方法对混合菌种发酵酸奶中每种益生菌的数量进行同步计数... 采用高光谱技术结合平板菌落法快速表征益生菌酸奶中常见的发酵菌种(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)和益生菌种(干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌)的光谱差异,并结合不同模式识别方法对混合菌种发酵酸奶中每种益生菌的数量进行同步计数,最后与传统计数法得到的菌落数量结果进行对比,通过2种计数结果的差异性分析验证高光谱菌落计数的可行性。结果表明,当主成分数为9时,最小二乘支持向量机模型对不同种类菌落识别效果均优于K-最近邻法和误差反向传播神经网络模型,其中校正集识别率为99.20%,预测集识别率为93.33%,为最佳计数模型,与传统计数法并无显著差异(P>0.05),验证高光谱技术应用在混合菌种发酵酸奶中对每种益生菌同步计数的可行性,解决传统计数法无法同步计数混合菌种酸奶中各益生菌数量的缺陷问题,为快速无损检测酸奶品质与保健活性提供检测依据。 展开更多
关键词 高光谱技术 酸奶 模式识别 菌落计数 益生菌
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基于高光谱技术的甲烷层流预混火焰自由基特性研究 被引量：2
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作者 王岩 王宝瑞 王岳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2403-2410,共8页
高光谱技术提供了空间和光谱维度的信息,同时基于传统黑体模型的实验技术和计算方法不适用于甲烷火焰的辐射特性,而火焰中自由基的高光谱信息反映了火焰结构、组分浓度分布等燃烧的多方面特征,能够为燃烧模型的完善提供依据。利用高光... 高光谱技术提供了空间和光谱维度的信息,同时基于传统黑体模型的实验技术和计算方法不适用于甲烷火焰的辐射特性,而火焰中自由基的高光谱信息反映了火焰结构、组分浓度分布等燃烧的多方面特征,能够为燃烧模型的完善提供依据。利用高光谱技术在不同当量比和不同流量下研究了甲烷预混火焰中自由基的空间和光谱特性。对不同当量比的研究表明,随着当量比的增加,火焰中心处的CH^(*)和C_(2)^(*)自由基的辐射强度先增加后降低,而燃烧区域内二者的平均辐射强度一直增加,火焰中心处的点可以表征局部的燃烧状态,而燃烧区域内辐射均值表征热释率等整体燃烧状态,定量给出了两种方法的不同趋势。火焰中心处的CH自由基辐射强度在当量比为1.01时达到峰值,而C自由基辐射强度在当量比为1.12时达到峰值,两种自由基的辐射峰值可以分别作为燃烧中反应强度和稳定性的判据。当量比可以由C_(2)^(*)和CH^(*)辐射强度之比来表征,修正了C_(2)^(*)/CH^(*)和当量比的线性关系,提出应使用燃烧区域内C_(2)^(*)和CH^(*)的平均辐射强度之比,并提出了该比值与当量比的二次关系。利用高光谱技术生成了燃烧区域内C_(2)^(*)/CH^(*)的云图,得到了详细的空间信息,当量比大于1时,首次在火焰面附近发现了明显的过渡区,体现了高光谱技术的优势。对当量比保持不变情况下的不同流量的研究表明,随着流量的增加,火焰高度增加,而火焰顶部和火焰中心的自由基的浓度分布基本不发生变化,揭示了实验工况下流动的特征时间远小于化学反应特征时间,化学反应过程未受到明显影响。应用高光谱较好的识别出了火焰中的多种自由基,研究了甲烷层流预混火焰中自由基辐射特性及其随着不同当量比和流量变化的趋势,对燃烧现象和机理的认识具有重要意义。 展开更多
关键词 高光谱技术 甲烷燃烧 层流预混 自由基 辐射强度
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基于高光谱技术的茶鲜叶含水率检测与分析 被引量：13
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作者 戴春霞 刘芳 葛晓峰 《茶叶科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期281-286,共6页
茶鲜叶含水率是茶叶加工业中衡量茶叶品质的一个重要指标。为了实现茶叶加工过程中茶鲜叶含水率的快速检测,本文提出了一种应用高光谱技术分析茶鲜叶含水率的无损检测方法。通过对茶鲜叶高光谱图像感兴趣区域光谱数据的提取,利用4种不... 茶鲜叶含水率是茶叶加工业中衡量茶叶品质的一个重要指标。为了实现茶叶加工过程中茶鲜叶含水率的快速检测,本文提出了一种应用高光谱技术分析茶鲜叶含水率的无损检测方法。通过对茶鲜叶高光谱图像感兴趣区域光谱数据的提取,利用4种不同的算法对原始数据进行预处理,采用逐步回归分析法对预处理后的数据提取特征波长,并采用多元线性回归法、偏最小二乘回归建立特征波长和茶鲜叶含水率定量分析模型。研究结果表明,经过卷积平滑处理后的正交信号校正的预处理结合逐步回归分析法所建立的偏最小二乘回归茶鲜叶含水率预测效果最佳,模型校正集、交叉验证集和预测集的相关系数分别为0.8977、0.8342和0.7749,最小均方根误差分别为0.0091、0.0311和0.0371。由此可见,高光谱技术能有效的实现茶鲜叶含水率的检测,这为茶叶加工业中衡量茶叶品质提供了新的检测方法。 展开更多
关键词 高光谱技术 茶鲜叶 含水率 预处理
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近红外光谱及高光谱技术在茶叶上的应用 被引量：5
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作者 于英杰 孙威江 《亚热带农业研究》 2014年第4期269-273,共5页
光谱技术作为一种绿色、快速、高效、准确的无损检测技术,在茶叶及茶制品的理化检测、品质评价等方面显现出较大的应用潜力。综述了近红外光谱及高光谱技术在茶叶理化成分定量分析,茶叶种类、产地及品种的判别以及茶叶等级判别等方面的... 光谱技术作为一种绿色、快速、高效、准确的无损检测技术,在茶叶及茶制品的理化检测、品质评价等方面显现出较大的应用潜力。综述了近红外光谱及高光谱技术在茶叶理化成分定量分析,茶叶种类、产地及品种的判别以及茶叶等级判别等方面的应用和研究进展,同时对该技术在茶叶上的应用前景进行展望。 展开更多
关键词 近红外光谱技术 高光谱技术 茶叶 品质评价
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