基于高光谱成像技术的玉米弯孢叶斑病的早期检测

摘要：

为实现玉米叶片表面未见明显病症的病害早期检测,提出一种基于高光谱成像技术的玉米弯孢叶斑病早期检测方法.以玉米叶片为研究对象,采用人工接种病菌使玉米感染弯孢叶斑病,在接种后1,2,3,4,5d,每天采集接种病菌叶片30片,正常未接种叶片10片,利用高光谱成像系统获取接种病菌叶片和正常未接种叶片在400～1000nm高光谱图像数据,经过分析接种病菌叶片和正常未接种叶片的原始光谱、原始光谱的一阶导数光谱、平均光谱绝对差值,确定玉米弯孢叶斑病早期检测的特征波段选取区.然后通过显著性检验和相关性分析,将置信区间设为95﹪,在特征波段选取区确定458.9,481.1,500.8,515.7,525.7,531.9,534.4,550.7,578.3,604.9,625.2,646.8,677.5,735.3,754.7nm,为玉米弯孢叶斑病早期检测的特征波段.最后,基于选定的特征波段构建玉米弯孢叶斑病支持向量机检测模型.结果表明:利用选取的特征波段作为支持向量机的输入矢量,建立的玉米弯孢叶斑病早期检测模型,通过支持向量机选择的线性核函数、多项式核函数、径向基核函数3种不同的核函数,在接种后的第1d,3种核函数测试集准确率达79﹪以上,线性核函数在接种第3d,测试集准确率达到88.75﹪.该研究可以对玉米弯孢叶斑病在未见明显叶斑的早期进行快速、无损检测,为玉米病害的早期检测提供新的思路.

关键词：高光谱成像、病害、早期检测、特征波段、支持向量机

所属期刊栏目：51

分类号：S435.131.4(病虫害及其防治)

资助基金：国家自然科学基金项目;辽宁省教育厅科学研究青年项目

在线出版日期：2020-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：225-230