高光譜成像的油菜和雜草分類方法
發(fā)布時(shí)間:2018-04-15 10:13
本文選題:高光譜 + 油菜; 參考:《光譜學(xué)與光譜分析》2017年11期
【摘要】:利用高光譜成像技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)油菜中的雜草進(jìn)行分類識(shí)別。采用近紅外高光譜技術(shù),通過正態(tài)變量變換(SNV)、去趨勢(shì)化(De-trending)、多元散射校正(MSC)、移動(dòng)平均平滑法(MA)、多項(xiàng)式卷積平滑法(SG)、基線校正(baseline)及歸一化(normalize)算法對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,采用主成分載荷(PCA loadings)、載荷系數(shù)法(x-LW)、回歸系數(shù)法(RC)、連續(xù)投影算法(SPA)分別進(jìn)行特征波長提取,采用偏最小二乘判別分析(PLS-DA)、極限學(xué)習(xí)機(jī)(ELM)和支持向量機(jī)(SVM)建立分類模型。結(jié)果表明,基于De-trending預(yù)處理,通過PCA loadings,x-loading weights及SPA特征波長提取方法,基于極限學(xué)習(xí)機(jī)ELM算法建立的模型取得了最優(yōu)的分類效果,建模集和預(yù)測(cè)集的分類精度均達(dá)到100%,另引入平均分類精度的指標(biāo),發(fā)現(xiàn)不同試驗(yàn)時(shí)間下,模型分類精度變化不大,表明應(yīng)用近紅外高光譜成像技術(shù)對(duì)油菜和雜草進(jìn)行分類是可行的。
[Abstract]:The weeds in rapeseed were classified and identified by hyperspectral imaging and chemometrics.Using near infrared hyperspectral technique, spectral data are preprocessed by normal variable transform (SNV), De-trending, multivariate scattering correction, moving average smoothing, polynomial convolution smoothing, baseline correction and normalized normalization.Principal component loading (PCA), load coefficient method (LW), regression coefficient method (RCN) and continuous projection algorithm (SPA) were used to extract the feature wavelength, and the classification models were established by partial least squares discriminant analysis (PLS-DAA), extreme learning machine (ELM) and support vector machine (SVM).The results show that based on the De-trending pretreatment, the model based on the ELM algorithm of extreme learning machine and the method of PCA loading x loading weights and SPA feature wavelength extraction have obtained the best classification effect.The classification accuracy of both the modeling set and the prediction set is 100. By introducing the index of average classification accuracy, it is found that the model classification accuracy does not change much under different test time.The results show that it is feasible to classify rape and weeds by near infrared hyperspectral imaging.
【作者單位】: 浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院;
【基金】:國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0300606) 浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015C02008)資助
【分類號(hào)】:S451.0;S565.4;TP79
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,本文編號(hào):1753671
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