JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究

张卫正 张伟伟 张焕龙 陈启强 丁臣臣

张卫正, 张伟伟, 张焕龙, 等. 基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究[J]. 轻工学报, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013
引用本文: 张卫正, 张伟伟, 张焕龙, 等. 基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究[J]. 轻工学报, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013
ZHANG Wei-zheng, ZHANG Wei-wei, ZHANG Huan-long, et al. Research on identification and location method of sugarcane node based on hyperspectral imaging technology[J]. Journal of Light Industry, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013
Citation: ZHANG Wei-zheng, ZHANG Wei-wei, ZHANG Huan-long, et al. Research on identification and location method of sugarcane node based on hyperspectral imaging technology[J]. Journal of Light Industry, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013

基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(61403349,61503173);郑州轻工业学院博士科研基金资助项目(JSJ20170017)

  • 中图分类号: S566.1;TP391.4

Research on identification and location method of sugarcane node based on hyperspectral imaging technology

  • Received Date: 2017-02-06
    Available Online: 2017-09-15

    CLC number: S566.1;TP391.4

  • 摘要: 针对甘蔗茎节与茎间颜色相近和由于表皮上白色果粉的干扰导致茎节难以识别的问题,提出了一种基于高光谱成像技术的茎节识别与定位方法.采集236个茎节和茎间样本的高光谱图像(874~1734 nm),采用连续投影算法(SPA)提取5个特征波长(1022 nm,1062 nm,1456 nm,1609 nm和1649 nm),建立偏最小二乘法(PLS)分类模型,利用该模型对20组甘蔗高光谱图像进行识别,生成甘蔗茎节的二值化图像,采用图像处理的方法进行茎节定位.实验结果表明,高光谱成像技术测量结果的标准差为0.7 mm,绝对误差的最大值为2.6 mm,能够有效识别与定位甘蔗茎节,为蔗种的防伤芽自动切割提供技术支持.
    1. [1]

      卢庆南,梁贤,陆宇明,等.论广西蔗糖产业经济及其发展战略[J].安徽农业科学,2008,36(36):16095.

    2. [2]

      陆尚平,文友先,葛维,等.基于机器视觉的甘蔗茎节特征提取与识别[J].农业机械学报,2010,41(10):190.

    3. [3]

      陆尚平,马翠龙,贺敏超,等.图像灰度统计梯度特性的甘蔗茎节识别研究[J].广西农业机械化,2012(6):21.

    4. [4]

      MOSHASHAI K,ALMASI M,MINAEI S,et al.Identification of sugarcane nodes using image processing and machine vision technology[J].International Journal of Agricultural Research,2008,3(5):357.

    5. [5]

      黄亦其,乔曦,唐书喜,等.基于Matlab的甘蔗茎节特征分布定位与试验[J].农业机械学报,2013,44(10):93.

    6. [6]

      胡鹏程,孙晔,吴海伦,等.高光谱图像对白萝卜糠心的无损检测[J].食品科学,2015,36(12):171.

    7. [7]

      RIVERA N V,GóMEZ-SANCHIS J,CHANONA-PéREZ J,et al.Early detection of mechanical damage in mango using NIR hyperspectral images and machine learning[J].Biosystems Engineering,2014,122(3):91.

    8. [8]

      ZHAO M,ESQUERRE C,DOWNEY G,et al.Process analytical technologies for fat and moisture determination in ground beef-A comparison of guided microwave spectroscopy and near infrared hyperspectral imaging[J].Food Control,2017,73:1082.

    9. [9]

      CEN H,LU R,ZHU Q,et al.Nondestructive detection of chilling injury in cucumber fruit using hyperspectral imaging with feature selection and supervised classification[J].Postharvest Biology and Technology,2016,111:352.

    10. [10]

      WOLD J P,KERMIT M,SEGTNAN V H.Chemical imaging of heterogeneous huscle foods using near-infrared hyperspectral imaging in transmission mode[J].Applied spectroscopy,2016,70(6):953.

    11. [11]

      GASPARDO B,ZOTTO S D,TORELLI E,et al.A rapid method for detection of fumonisins B1 and B2 in corn meal using Fourier transform near infrared (FT-NIR) spectroscopy implemented with integrating sphere[J].Food Chemistry,2012,135(3):1608.

    12. [12]

      WU D,SHI H,WANG S J,et al.Rapid prediction of moisture content of dehydrated prawns using online hyperspectral imaging system[J].Analytica Chimica Acta,2012,726:57.

    13. [13]

      丛智博,孙兰香,辛勇,等.基于激光诱导击穿光谱的合金钢组分偏最小二乘法定量分析[J].光谱学与光谱分析,2014,34(02):542.

    14. [14]

      吴翔,张卫正,陆江锋,等.基于高光谱技术的玉米种子可视化鉴别研究[J].光谱学与光谱分析,2016,36(2):511.

    15. [15]

      陆婉珍.现代近红外光谱分析技术[M].北京:中国石化出版社,2007.

    16. [16]

      张卫正,董寿银,齐晓祥,等.基于图像处理的甘蔗茎节识别与定位[J].农机化研究,2016(4):217.

    1. [1]

      张建栋杨忠泮吴恋恋徐大勇朱萍张雯晶堵劲松 . 基于高光谱成像及机器学习的烟叶糖料液施加量判别模型. 轻工学报, 2024, 39(5): 86-94. doi: 10.12187/2024.05.010

    2. [2]

      吴晓东刘畅李俊胡良志贺凌晨袁海霞李强黄锦标 . 基于高光谱检测的烟丝加香均匀性表征方法. 轻工学报, 2024, 39(5): 95-101. doi: 10.12187/2024.05.011

    3. [3]

      贾尚羲张怡雪石盼盼王昱李可 . 不同时长超声波处理对鹰嘴豆分离蛋白乳化液稳定性的影响. 轻工学报, 2024, 39(5): 40-49. doi: 10.12187/2024.05.005

    4. [4]

      张伟伟姬远鹏元春波王君婷齐晓任张卫正李萌饶智 . 基于改进Mask R-CNN模型的粘连烟丝识别方法. 轻工学报, 2024, 39(5): 78-85. doi: 10.12187/2024.05.009

    5. [5]

      池哲翔廖敏史尚李声毅廖芸丁冬 . 国外烟草活性成分提取及纤维材料利用现状与展望. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    6. [6]

      李艳坤张伟刘彦伶 . 数据融合策略在食用油真实性鉴别中的研究与应用进展. 轻工学报, 2024, 39(5): 50-59. doi: 10.12187/2024.05.006

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  • 收稿日期:  2017-02-06
  • 刊出日期:  2017-09-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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张卫正, 张伟伟, 张焕龙, 等. 基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究[J]. 轻工学报, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013
引用本文: 张卫正, 张伟伟, 张焕龙, 等. 基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究[J]. 轻工学报, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013
ZHANG Wei-zheng, ZHANG Wei-wei, ZHANG Huan-long, et al. Research on identification and location method of sugarcane node based on hyperspectral imaging technology[J]. Journal of Light Industry, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013
Citation: ZHANG Wei-zheng, ZHANG Wei-wei, ZHANG Huan-long, et al. Research on identification and location method of sugarcane node based on hyperspectral imaging technology[J]. Journal of Light Industry, 2017, 32(5): 95-102. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.5.013

基于高光谱成像技术的甘蔗茎节识别与定位方法研究

  • 郑州轻工业学院 计算机与通信工程学院, 河南 郑州 450001;
  • 郑州轻工业学院 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002
基金项目:  国家自然科学基金项目(61403349,61503173);郑州轻工业学院博士科研基金资助项目(JSJ20170017)

摘要: 针对甘蔗茎节与茎间颜色相近和由于表皮上白色果粉的干扰导致茎节难以识别的问题,提出了一种基于高光谱成像技术的茎节识别与定位方法.采集236个茎节和茎间样本的高光谱图像(874~1734 nm),采用连续投影算法(SPA)提取5个特征波长(1022 nm,1062 nm,1456 nm,1609 nm和1649 nm),建立偏最小二乘法(PLS)分类模型,利用该模型对20组甘蔗高光谱图像进行识别,生成甘蔗茎节的二值化图像,采用图像处理的方法进行茎节定位.实验结果表明,高光谱成像技术测量结果的标准差为0.7 mm,绝对误差的最大值为2.6 mm,能够有效识别与定位甘蔗茎节,为蔗种的防伤芽自动切割提供技术支持.

English Abstract

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