馬鈴薯是一種僅次于水稻、玉米、小麥的重要糧食作物,營(yíng)養(yǎng)豐富,是糧、菜、飼、工業(yè)原料兼用的農(nóng)作物,其種植主要分布于我國(guó)東北、華北和華東地區(qū)。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)對(duì)保證我國(guó)糧食安全具有重要意義。馬鈴薯品質(zhì)的好壞直接影響其產(chǎn)品的質(zhì)量,進(jìn)行馬鈴薯產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)是馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的關(guān)鍵。目前,馬鈴薯品質(zhì)檢測(cè)主要以傳統(tǒng)的理化檢測(cè)、經(jīng)驗(yàn)識(shí)別、生物檢測(cè)等檢測(cè)方法為主,這些方法存在耗時(shí)、費(fèi)力、時(shí)間較長(zhǎng)、成本較高等問題,無法滿足馬鈴薯品質(zhì)快速檢測(cè)需求。高光譜成像技術(shù)具有波段多、分辨率高等優(yōu)點(diǎn),在馬鈴薯無損、快速檢測(cè)中具有很大優(yōu)勢(shì),其不僅能反映被測(cè)對(duì)象表面的特征,同時(shí)也能反映其內(nèi)部品質(zhì)、物質(zhì)組成成分等。但是高光譜成像數(shù)據(jù)是三維立方體數(shù)據(jù),波段多,信息冗余大,直接對(duì)其進(jìn)行計(jì)算處理,運(yùn)行速度慢,而且會(huì)降低計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了進(jìn)一步提高馬鈴薯品質(zhì)高光譜成像無損檢測(cè)的速度和精度,需要不斷研究高光譜成像數(shù)據(jù)處理方法,進(jìn)而促進(jìn)馬鈴薯品質(zhì)檢測(cè)的進(jìn)一步發(fā)展。論文以多種馬鈴薯莖塊為對(duì)象,利用高光譜成像技術(shù),綜合運(yùn)用光譜成像分析技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)等方法研究馬鈴薯的分類識(shí)別。探究在小樣本下基于輔助分類器的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（auxili... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?ＲＧＢ圖（左）和高光譜圖（右）??

?內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文?９??２研究思路與方法??為了探宄基于高光譜成像技術(shù)下ＡＣＧＡＮ模型對(duì)馬鈴薯的識(shí)別分類效果，通??過閱讀大量的文獻(xiàn)，制定了如圖２的研究思路。??獲取高光譜影像??１??教這耳義景多１象中丨：１勺）１１普會(huì)隹類女ｉｓ??光譜維數(shù)掘預(yù)處理??——＾＾??否????分類訓(xùn)練模型??—????＾?Ｉ??分類預(yù)測(cè)模型??丨—＝１—：―??予頁(yè)測(cè)結(jié)果??圖２研究思路流程圖??Ｆｉｇ．?２?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ??２．１局光譜圖像采集??２．１．１實(shí)驗(yàn)樣本??實(shí)驗(yàn)使用的樣本是購(gòu)買于呼和浩特市東瓦窯農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的新鮮馬鈴薯。樣本經(jīng)??過嚴(yán)格挑選，要求大小均勻，外表無損傷，顏色一致。其中川引、后旗紅和青薯??９號(hào)為紅皮，剩余的大西洋、費(fèi)烏瑞它、克新和２２６為白皮馬鈴薯。由于馬鈴薯??本身自有的特性，同一薯種大小是均勻的，不同薯種之間存在區(qū)別。其中最大的??２２６平均重２８０ｇ左右，最小的川引平均重８０ｇ左右。最后確定可用于樣本的馬??鈴薯共４２９個(gè)。馬鈴薯樣本經(jīng)過清洗、晾干，表面沒有殘留的水后存儲(chǔ)于４°Ｃ的??冷藏中，實(shí)驗(yàn)前１２小時(shí)從冷藏中取出，放置實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，盡量達(dá)到與實(shí)驗(yàn)室溫度??和濕度一致，并對(duì)樣本進(jìn)行編號(hào)，避免測(cè)試過程中樣本與結(jié)果不對(duì)應(yīng)［３５］。??２．１．２高光譜圖像采集設(shè)備??本實(shí)驗(yàn)使用的高光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由一個(gè)用來采集和成像的光譜成像光譜??儀（ＨｙｐｅｒＳｐｅｃ？ＰＴＵ－Ｄ４８Ｅ?（４００－１０００ｎｍ）），一個(gè)用來高精度掃描的高精度掃描??云臺(tái)（ＨｙｐｅｒＳｐｅｃ？Ｐａｎ＆Ｔｉｌｔ?），?—個(gè)用來補(bǔ)光的光纖鹵

１０?基于高光譜成像技術(shù)與ＡＣＧＡＮ模型的馬鈴薯識(shí)別分類研究???（ＰＨＯＴＯＬＩＧＨＴ－ｌＯＯＯｗ）等主要部件和一臺(tái)用來處理、顯示和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)??組成，其安裝有Ｗｉｎｄｏｗｓ?ＸＰ系統(tǒng)和高光譜采集軟件［３４］。成像光譜儀的波長(zhǎng)范圍??４００－１０００ｎｍ，采樣間隔為０．８ｎｍ，波段通道可達(dá)７５０個(gè)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置參數(shù)為常規(guī)??的６像元混合，采集的高光譜圖像波段通道為１２５個(gè)。具體的高光譜采集系統(tǒng)如??圖３所示。?＿＿??光纖南素?zé)?樣本??????Ｉ??高精度掃描云臺(tái)一］??１?｜?＊———ｎ??＿?＿?ｉ?——｜高光譜成像儀??高光譜相機(jī)??Ｗｉｎｄｏｗｓ?ｘｐ?—Ｉ?”??—｜計(jì)算機(jī)系統(tǒng)??Ｉ?－?—Ｉ?！????圖像采集軟件Ｐ??Ｉ?—?Ｉ??Ｗ??樣本維度??Ｉ?詳十閱松??Ｉ?（４６６＊１００４＊１２５）?｜?料醜??圖３高光譜圖像采集系統(tǒng)??Ｆｉｇ．３?Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ?ｉｍａｇｅ??高光譜成像設(shè)備啟動(dòng)后，不能立即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，為了盡量減少誤差，需預(yù)??熱３０ｍｉｎ后進(jìn)行采集。高光譜設(shè)備采集過程中，不可避免的會(huì)受外部環(huán)境的影響，??如光源、室內(nèi)濕度等，以及設(shè)備自身的影響，如設(shè)備質(zhì)量、暗電流等。同一個(gè)檢??測(cè)目標(biāo)也會(huì)出現(xiàn)光譜特征稍有不同的情況，為了盡量減少外部環(huán)境和自身設(shè)備帶??來的噪聲，故采集前需要對(duì)圖像進(jìn)行校正［３５］。因此每次使用高光譜設(shè)備采集圖像??前都需要進(jìn)行黑白標(biāo)定，具體操作如下：??１）利用密閉性極好的，全黑的鏡頭蓋完全蓋住相機(jī)鏡頭，點(diǎn)擊“暗電流”??選項(xiàng)，得到全黑標(biāo)


本文編號(hào)：3072349