應(yīng)用太赫茲時(shí)域光譜反射成像技術(shù)結(jié)合廣義二維相關(guān)光譜法探索玉米種子活力敏感太赫茲波段,并結(jié)合支持向量機(jī)建立快速無(wú)損判別種子活力的分析模型。實(shí)驗(yàn)以中地77玉米種子為例,采用人工老化方式（40℃, 100%相對(duì)濕度）將種子樣本分批老化0, 1, 2, 3, 4天制備不同活力的種子樣本,并按照GB/T 3543.4—1995進(jìn)行種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn);同時(shí)采用Terapluse 4000太赫茲時(shí)域光譜儀及反射成像附件采集上述不同老化程度種子樣本的太赫茲光譜圖像。由于玉米種子的胚乳和種胚的成分差異顯著,為探究種子不同組織在老化過(guò)程中與活力的相關(guān)性,本實(shí)驗(yàn)首先采用雙高斯濾波器對(duì)THz圖像中的像素點(diǎn)光譜消噪、峰峰值差分重構(gòu)圖像增強(qiáng)以及閾值分割等預(yù)處理無(wú)損提取玉米種子不同組織太赫茲吸光度譜。然后以老化天數(shù)為擾動(dòng)量,針對(duì)上述提取的樣本胚乳和種胚光譜分別作廣義二維相關(guān)分析,根據(jù)實(shí)驗(yàn)中同步譜和異步譜中自動(dòng)峰與交叉峰位置初步解析,可得到與種子活力關(guān)系密切的THz波段主要集中在75和36 cm^-1區(qū)域,同時(shí)75和36 cm^-1處的光譜信息存在強(qiáng)烈的協(xié)同變化且變化方向一致。種子活... 

【文章來(lái)源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(09)北大核心EISCICSCD

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【部分圖文】：

玉米種子THz光譜反射成像實(shí)驗(yàn)

為準(zhǔn)確提取光譜信息, 實(shí)驗(yàn)首先針對(duì)任一像素點(diǎn)光譜采用雙高斯濾波消噪法去除系統(tǒng)和環(huán)境噪聲; 然后采用峰峰值差分重構(gòu)對(duì)樣本圖像進(jìn)行重構(gòu)增強(qiáng), 以獲取表征不同組織區(qū)域的清晰輪廓(其中胚乳15.5～17 ps, 胚19～23 ps); 最后采用最大值法及迭代法分別進(jìn)行圖像灰度化和閾值分割提取胚乳和種胚的位置信息。 具體處理流程如圖2和圖3所示。從圖2和圖3中可以看出經(jīng)過(guò)預(yù)處理后圖像輪廓信息更為明顯。 根據(jù)上述預(yù)處理得到的胚乳和種胚的目標(biāo)區(qū)域可以提取出各像素點(diǎn)THz光譜, 計(jì)算其平均值得到胚乳和種胚的平均光譜。 圖4所示即為經(jīng)過(guò)上述提取步驟得到老化1 d后的種子樣本的種胚和胚乳平均光譜, 從圖中可以看出吸光度譜在<10 cm-1以及>65 cm-1處存在較為明顯的差異。

從圖2和圖3中可以看出經(jīng)過(guò)預(yù)處理后圖像輪廓信息更為明顯。 根據(jù)上述預(yù)處理得到的胚乳和種胚的目標(biāo)區(qū)域可以提取出各像素點(diǎn)THz光譜, 計(jì)算其平均值得到胚乳和種胚的平均光譜。 圖4所示即為經(jīng)過(guò)上述提取步驟得到老化1 d后的種子樣本的種胚和胚乳平均光譜, 從圖中可以看出吸光度譜在<10 cm-1以及>65 cm-1處存在較為明顯的差異。圖4 老化1 d胚乳和種胚THz平均光譜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3609139