基于高光谱成像技术与CARS算法的玉米种子含水率检测

作者：王超鹏; 黄文倩; 樊书祥; 张保华; 刘宸; 王晓彬; 陈立平

来源：激光与光电子学进展, 2016, 53(12): 260-267.

• 光谱学
• 高光谱检测技术
• 竞争性自适应重加权变量选择算法
• 玉米种子
• 正反面
• 含水率

为实现玉米种子含水率(MC)的精确、快速、无损检测,消除种子放置方式(胚部朝上/下)的影响,基于高光谱成像和图像处理技术,结合变量筛选法,针对玉米种子正反面放置的不同分别建立对应的MC预测模型。分别采集种子正、反两面高光谱图像,提取质心区域光谱数据,采用竞争性自适应重加权变量选择算法筛选特征波段,建立对应的MC预测模型。对比图像不同部位光谱曲线变化趋势,挑选4个特征波段(1104,1304,1454,1751nm)进行波段运算获取种子正、反面信息及质心位置。依据正、反面检测结果,自主选择对应的MC预测模型对45个验证集样本进行含水率检测。结果表明,使用波段运算正、反面识别率分别为97.8%、100%;正、反两面验证集相关系数分别为0.969,0.946,均方根误差分别为0.464%,0.616%。该研究为使用多光谱成像技术实现玉米种子MC的快速无损自动化检测奠定基础。

• 单位
  西北农林科技大学; 农业部; 沈阳农业大学; 电子工程学院