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.
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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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