可見光高光譜相機檢測番茄果實成熟度案例
發布時間:2023-04-10
瀏覽次數:669
本研究用可見近紅外高光譜相機SP系列,分別對番茄果實的形態結構性狀和組分含量性狀以及綜合表型性狀進行檢測,并研制了一種無損、快速的高通量番茄果實表型獲取平臺。
本案例研究用可見近紅外高光譜相機SP系列,分別對番茄果實的形態結構性狀和組分含量性狀以及綜合表型性狀進行檢測,并研制了一種無損、快速的高通量番茄果實表型獲取平臺。采用高光譜成像系統獲取番茄果實的光譜圖像信息,然后首先通過對光譜圖像進行分析,獲取形態結構性狀(縱徑、橫徑、果形指數和重量),隨之測量番茄果實顏色性狀(L*、a *、b*、c*、b*和a*/b*)、和組分含量表型性狀(硬度、SsC、番茄紅素、可滴定酸、可溶性糖和 VC 值)。首先,通過高光譜成像系統拍攝番茄果實圖像,利用圖像處理的方法提取光譜圖像的橫徑與縱徑信息以此獲取番茄果實的形態結構性狀。其次, 提出劃分成熟度的指標并定義閾值,對于確定番茄果實最佳采摘期以及果實運輸、儲存與保鮮具有重要的指導意義。最后,基于連續投影算法(SPA)挑選特征波長,構建番茄果實顏色和組分含量性狀表型的偏最小二乘回歸(PLSR)表型預測模型。
番茄國師的不同成熟階段
番茄果實不同顏色等級
1.番茄果實成熟度劃分
a.傳統方法
i.算法
確認番茄果實成熟度:a/b 番茄果實顏色定義變量(Arias et al, 2000)。計算a*/b*,基于 a*/b*值劃分的番茄果實不同成熟度。
ii.閾值:
iii.效果
b.高光譜方法
i.番茄高光譜數據采集和分析(流程如下)
ii.特征波長選擇(PCA)
1.PCA 后的聚類效果(3 個不同的品種):
2.PCA 后的模型擬合精度和特征波長的位置
c.這個部分存在的問題
金標準選擇的是否合適? 在這個里邊作者是 a/b 的方式作為成熟度測量的金標準,而 a/b 是通過光譜計算出來的這個標準,作為判斷果實成熟度的標準是否合適?
SP系列成像高光譜相機采用高衍射效率的透射式光柵分光模組與高靈敏度面陣列相機、結合內置掃描成像及輔助攝像頭技術,解決了傳統高光譜相機需外接推掃成像機構及調焦復雜等難以操作的問題??膳c標準C接口的成像鏡頭或顯微鏡直接集成,實現光譜影像的快速采集。
SP系列成像高光譜相機應用領域:
光譜分析,礦物甄別,材料分選,蔬果分析,地質勘探,農業遙感,工業檢測,無人機載高光譜,成像分析,便攜式高光譜成像分析,可見光高光譜成像分析,紅外高光譜成像分析,熱紅外高光譜成像分析,黑色塑料分選,金屬制造,色選,氣體檢測,火焰分析,農業植被類型識別,垃圾回收,水果質量分析,顯微高光譜分析,農業高光譜,遙感高光譜,光譜成像分析,植被高光譜,航空高光譜,高光譜異常檢測,熒光高光譜分析,顯微高光譜成像,地物高光譜分析,室內高光譜分析,刑偵高光譜分析,土壤高光譜分析,環境監測。
相關產品
-
什么是高光譜,高光譜前景,高光譜科研實驗室應用
高光譜技術,又稱高光譜成像技術(Hyperspectral Imaging, HSI),是一種結合了傳統計算機視覺與光譜分析技術的創新方法。它能夠在特定光譜范圍..
-
光譜儀的應用
光譜儀作為一種強大的分析工具,通過捕捉和分析物質與光相互作用產生的光譜信息,為科學研究、工業生產、環境監測和天文學等多個領域提供了重要的技術支持。本文將詳細介紹..
-
與光譜相關的化學分析儀器及其原理、優缺點
?光譜儀作為化學分析中的得力助手,通過捕捉物質與光相互作用的微妙信號,揭示了物質的內在化學信息。本文將詳細介紹五種常見的光譜分析儀器——分光光度計、原子吸收光譜..
-
光譜儀的發展歷程
光譜儀,這一基于光譜學原理的精密儀器,自其誕生以來,便成為了連接光與物質世界的橋梁。它能夠將光線分解成各個波長的光,并通過探測器檢測記錄下來,為我們揭示光源或物..