基于高光譜技術的馬鈴薯晚疫病早期預測研究
發(fā)布時間:2021-11-08 02:45
晚疫病作為一種毀滅性病害,已嚴重危害到馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。本文以馬鈴薯為研究對象,晚疫病為脅迫條件,高光譜成像技術為技術手段,探索馬鈴薯晚疫病葉片中多種理化指標的預測模型及變化趨向,實現(xiàn)感染晚疫病的馬鈴薯葉片中理化指標的快速檢測。同時,探究早期診斷馬鈴薯種薯晚疫病的預測識別模型,達到從源頭上遏制晚疫病的目的,對病害的早期預防治理具有重要實際意義。本文的主要研究內(nèi)容及結論有:(1)建立了馬鈴薯晚疫病葉片中SPAD值的高光譜預測模型。比較了全波段區(qū)域下基于移動平均平滑、多元散射校正、光譜變換、歸一化、求導處理等5種不同預處理方法對偏最小二乘(PLS)和最小二乘支持向量機(LS-SVM)模型預測效果的影響,其中基于歸一化的PLS模型預測效果最好。為了簡化模型,減少輸入量,利用連續(xù)投影算法(SPA)、載荷系數(shù)法(X-LW)提取特征波長并建立預測模型。其中,基于SPA提取的特征波長建立的LS-SVM具有最優(yōu)預測結果。進一步地,選取了幾種與SPAD值相關性較高的植被指數(shù)建立預測模型,其中基于VOG1的二次多項式模型預測效果最好。(2)建立了馬鈴薯晚疫病葉片中CAT、POD活性值的高光譜預測...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線
進行第二組數(shù)據(jù)采集。之后每隔 24 h 進行一次數(shù)據(jù)采集,共 210 組。介紹像系統(tǒng)京卓立漢光儀器有限公司研制的 Zolix Hypersis 農(nóng)產(chǎn)品高光圖 2-1),它主要由 V10E-QE 型可見/近紅外波段光譜成像儀陣 CCD 相機、PSA300-X 型電控平移臺裝置以及計算機等部為 375-1018 nm,分辨率為 2.8 mm。為了減小環(huán)境光的影響。其工作過程簡述為:光源發(fā)射的光照射在放置于電控平移樣本的高光譜圖像。電控平移臺帶動樣本連續(xù)運行,獲得樣存儲到計算機中,以進行后續(xù)的研究分析。
圖 2-2 某樣本的 SPAD 值曲線Fig.2-2 Typical spectra curves of one sample曲線分析VNI4.8 選取經(jīng)校正后的高光譜圖像的病斑部位作為感興趣,葉片未發(fā)病時選取其接種相應部位作為感興趣區(qū)域。計算率的平均值,作為該樣本的光譜數(shù)據(jù)。個葉片從未接種到發(fā)病 6 天的高光譜圖像。病斑在第 3 天蔓延,第 6 天時基本腐爛。圖 2-4 反映了健康樣本和晚疫病高光譜反射率曲線。其中,橫坐標為波長,縱坐標為光譜反康樣本和染病樣本的光譜曲線輪廓相似,并無顯著差異,均射峰,在 680 nm 附近出現(xiàn)一個吸收谷;在 680-750 nm 波段,在 750-900 nm 之間上升緩慢。無論是在可見光還是近紅均高于染病樣本,只在吸收谷附近差異較小。由于后續(xù)波段用 500-960 nm 范圍內(nèi)的波段進行建模分析。
本文編號:3482849
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線
進行第二組數(shù)據(jù)采集。之后每隔 24 h 進行一次數(shù)據(jù)采集,共 210 組。介紹像系統(tǒng)京卓立漢光儀器有限公司研制的 Zolix Hypersis 農(nóng)產(chǎn)品高光圖 2-1),它主要由 V10E-QE 型可見/近紅外波段光譜成像儀陣 CCD 相機、PSA300-X 型電控平移臺裝置以及計算機等部為 375-1018 nm,分辨率為 2.8 mm。為了減小環(huán)境光的影響。其工作過程簡述為:光源發(fā)射的光照射在放置于電控平移樣本的高光譜圖像。電控平移臺帶動樣本連續(xù)運行,獲得樣存儲到計算機中,以進行后續(xù)的研究分析。
圖 2-2 某樣本的 SPAD 值曲線Fig.2-2 Typical spectra curves of one sample曲線分析VNI4.8 選取經(jīng)校正后的高光譜圖像的病斑部位作為感興趣,葉片未發(fā)病時選取其接種相應部位作為感興趣區(qū)域。計算率的平均值,作為該樣本的光譜數(shù)據(jù)。個葉片從未接種到發(fā)病 6 天的高光譜圖像。病斑在第 3 天蔓延,第 6 天時基本腐爛。圖 2-4 反映了健康樣本和晚疫病高光譜反射率曲線。其中,橫坐標為波長,縱坐標為光譜反康樣本和染病樣本的光譜曲線輪廓相似,并無顯著差異,均射峰,在 680 nm 附近出現(xiàn)一個吸收谷;在 680-750 nm 波段,在 750-900 nm 之間上升緩慢。無論是在可見光還是近紅均高于染病樣本,只在吸收谷附近差異較小。由于后續(xù)波段用 500-960 nm 范圍內(nèi)的波段進行建模分析。
本文編號:3482849
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