基于高光谱的番茄叶片斑潜蝇虫害检测

摘要：

番茄植株在生长过程中受病虫害的侵染,将导致番茄减产和种植户的经济效益降低,该研究用高光谱技术结合化学计量学方法,实现了番茄叶片斑潜蝇虫害的快速识别.搭建了简易的高光谱成像系统,包括光源单元、高光谱图像采集单元和数据处理单元,用该系统获取番茄叶片的高光谱图像,对高光谱图像进行校准,并从每一幅图像中提取光谱信息.分别采用了光谱角匹配(SAM)分析方法和光谱红边参数判别分析(DA)方法识别番茄叶片斑潜蝇虫害.在SAM分析中,对高光谱数据进行了归一化预处理,以消除多余信息,增加样品之间的差异.比较了以不同番茄叶片样品的反射光谱作为测试光谱时,虫害识别效果的差异,当以受到斑潜蝇侵染的番茄叶片的平均反射光谱作为测试光谱时,虫害识别的正确率较高,达到96.5%.在光谱红边参数判别分析中,从光谱数据中提取了红边位置、红边振幅、最小振幅、红边面积、红谷位置和红边振幅/最小振幅6组红边信息,利用判别分析方法建立番茄叶片斑潜蝇虫害的判别模型,比较了距离判别、Fisher判别、Bayes判别分析方法的判别效果,使用距离判别分析建模的判别正确率最低,判别正确率为88.0%,使用Fisher判别分析建模的效果最佳,判别正确率为96.0%.研究结果表明,采用高光谱技术识别番茄叶片斑潜蝇虫害具有可行性.

关键词：高光谱技术、番茄、虫害、SAM、红边参数、DA

所属期刊栏目：38

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家863计划项目2013AA102406

在线出版日期：2018-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：253-257