|本期目录/Table of Contents|

[1]赵刘,齐海军,金秀,等.面向大米分类的高光谱特征波长提取方法[J].江苏农业科学,2018,46(17):235-238.
 Zhao Liu,et al.Extraction method of hyperspectral characteristic wavelength for rice classification[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(17):235-238.
点击复制

面向大米分类的高光谱特征波长提取方法(PDF)
分享到:

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第46卷
期数:
2018年第17期
页码:
235-238
栏目:
农业工程与信息技术
出版日期:
2018-09-05

文章信息/Info

Title:
Extraction method of hyperspectral characteristic wavelength for rice classification
作者:
赵刘 齐海军 金秀 温淑娴 李绍稳
安徽农业大学信息与计算机学院,安徽合肥 230036
Author(s):
Zhao Liuet al
关键词:
大米高光谱技术支持向量机种类鉴别特征波长
Keywords:
-
分类号:
S126
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
为了利用高光谱对不同类型大米进行快速有效分类,首先采用高光谱成像系统在400~1 000 nm光谱区域获取大米图谱信息,分别利用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、连续投影算法(successive projection algorithm,SPA)、无变量信息消除法(uninformative variable elimination,UVE)、随机蛙跳(shuffled frog leaping algorithm,SFLA)对大米波谱信息进行特征波长提取,并利用提取的特征波长结合支持向量机(support vector machine,SVM)分类算法对6种大米进行品种鉴别。研究结果表明,利用SPA选取的特征波长建立的分类模型识别率为75.00%;利用UVE选取的特征波长建立的分类模型识别率为77.78%;利用SFLA选取的特征波长建立的分类模型识别率为52.78%;利用CARS选取的特征波长建立的分类模型识别率为83.33%;利用全波段下的光谱信息建立的分类模型识别率达到77.78%。表明利用CARS选取特征波长可以有效替代全波段信息进行大米品种分类。
Abstract:
-

参考文献/References:

[1]刘明博,唐延林,李晓利,等. 大米蛋白质含量近红外光谱检测模型研究[J]. 中国农学通报,2013,29(12):212-216.
[2]周子立,冯雷. 光谱技术结合数据处理技术测定大米中淀粉和蛋白含量[J]. 软件工程师,2014,17(7):58-60.
[3]王远宏,常若葵,张伟玉,等. 基于近红外光谱的大米蛋白质含量的研究[J]. 农产品加工·学刊,2009(7):30-32.
[4]张巧杰,张军. 基于小波变换的大米直链淀粉波长选择方法[J]. 农业机械学报,2010,41(2):138-142.
[5]Liu M B,Li X L,Liu Y,et al. Detection of crude protein,crude starch,and amylose for rice by hyperspectral reflectance[J]. Spectroscopy Letters,2014,47(2):101-106.
[6]李瑞,傅隆生. 近红外光谱和可见光分析仪快速检测稻米中直链淀粉含量的方法:CN103575689A[P]. 2014-02-12.
[7]Villareal C P,Nmdela C,Juliano B O. Rice amylose analysis by near-infrared transmittance spectroscopy[J]. Cereal Chemistry,1994,71(3):292-296.
[8]孙俊,金夏明,毛罕平,等. 高光谱图像技术在掺假大米检测中的应用[J]. 农业工程学报,2014,30(21):301-307.
[9]马本学,应义斌,饶秀勤. 高光谱成像在水果表面缺陷及污染检测中的研究进展[C]//2007年中国农业工程学会学术年会论文集. 北京:中国农业工程学会,2007.
[10]张璇. 基于高光谱遥感的城市水网水体提取研究和实现[D]. 济南:山东大学,2014.
[11]Zou X B,Zhao J W,Povey M J,et al. Variables selection methods in near-infrared spectroscopy[J]. Analytica Chimica Acta,2010,667(1/2):14-32.
[12]武中臣. 复杂凝聚态体系中近红外光谱信号的信息提取及定量表示[D]. 天津:南开大学,2006.
[13]樊静. 高光谱图像分割研究[D]. 西安:长安大学,2009.
[14]刘燕德,姜小刚,熊松盛,等. 基于CARS算法的脐橙果园土壤有机质近红外检测[J]. 中国农机化学报,2016,37(2):240-244.
[15]朱红艳,邵咏妮,蒋璐璐,等. 浸入式可见/近红外光谱技术的藻种鉴别研究[J]. 光谱学与光谱分析,2016,36(1):75-79.
[16]李倩倩,田旷达,李祖红,等. 无信息变量消除法变量筛选优化烟草中总氮和总糖的定量模型[J]. 分析化学,2013,41(6):917-921.
[17]陈立旦,赵艳茹. 可见-近红外光谱联合随机蛙跳算法检测生物柴油含水量[J]. 农业工程学报,2014,30(8):168-173.
[18]冯朝丽,朱启兵,朱晓,等. 基于光谱特征的玉米品种高光谱图像识别[J]. 江南大学学报(自然科学版),2012,11(2):149-153.
[19]张华秀,李晓宁,范伟,等. 近红外光谱结合CARS变量筛选方法用于液态奶中蛋白质与脂肪含量的测定[J]. 分析测试学报,2010,29(5):430-434.
[20]Araújo M C U,Saldanha T C B,Galvo R K H,et al. The successive projections algorithm for variable selection in spectroscopic multicomponent analysis[J]. Chemometrics & Intelligent Laboratory Systems,2001,57(2):65-73.
[21]王劼,秦琳琳,吴刚. 连续投影算法在小麦高光谱定量分析中的应用[J]. 电子技术,2011,38(9):13-15.
[22]高洪智,卢启鹏,丁海泉,等. 基于连续投影算法的土壤总氮近红外特征波长的选取[J]. 光谱学与光谱分析,2009,29(11):2951-2954.
[23]陈铭中. 用近红外光谱分析法快速检测菜籽油中芥酸含量[D]. 镇江:江苏大学,2006.
[24]王小燕,王锡昌,刘源,等. 基于SVM算法的近红外光谱技术在鱼糜水分和蛋白质检测中的应用[J]. 光谱学与光谱分析,2012,32(9):2418-2421.
[25]姚肖刚,戴连奎,方骏. 基于支持向量机的柴油十六烷值近红外光谱测量方法[J]. 化工自动化及仪表,2004,31(2):48-51.
[26]Suykens J A,de Brabanter J,Lukas L,et al. Weighted least squares support vector machines:robustness and sparse approximation[J]. Neurocomputing,2002,48(1/2/3/4):85-105.
[27]成鹏,汪西莉. SVR参数对非线性函数拟合的影响[J]. 计算机工程,2011,37(3):189-191.
[28]张初,刘飞,孔汶汶,等. 利用近红外高光谱图像技术快速鉴别西瓜种子品种[J]. 农业工程学报,2013,29(20):270-277.
[29]屠振华,冯霖,孙丽娟,等. 近红外光谱测定蜂蜜中水分含量特征波长选择和分析研究[J]. 仪器仪表学报,2011,32(6):276-281.

相似文献/References:

[1]陈益能,方逵,朱幸辉,等.基于有机RFID的溯源精确度提高方法的研究[J].江苏农业科学,2016,44(06):426.
 Chen Yineng,et al.Study on improving traceability precision based on organic RFID in rice processing system[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(17):426.
[2]苏珊珊,霍学喜.基于贸易自由化视角分析世界大米出口贸易空间集聚及影响因素[J].江苏农业科学,2016,44(06):558.
 Su Shanshan,et al.Analysis of spatial aggregation feature of worlds rice export trade and its influencing mechanism from trade freedom perspective[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(17):558.
[3]左银虎,曹明.浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中的铅[J].江苏农业科学,2014,42(04):262.
 Zuo Yinhu,et al.Determination of lead in rice by cloud point extraction and flame atomic absorption spectrometry[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(17):262.
[4]林萍,陈永明.利用可见近红外光谱技术快速鉴别大米品种[J].江苏农业科学,2015,43(12):320.
 Lin Ping,et al.Fast discrimination of rice varieties based on visible near-infrared spectroscopy technology[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(17):320.
[5]郎刚华,顾立众,李西腾.大米α-球蛋白的原核表达、抗体制备及检测[J].江苏农业科学,2016,44(11):34.
 Lang Ganghua,et al.Prokaryotic expression,antibody preparation and detection of α-globulin in rice[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(17):34.
[6]徐洁,杨杰,孙静涛,等.基于高光谱技术的哈密瓜表面农药残留判别分析[J].江苏农业科学,2016,44(12):338.
 Xu Jie,et al.Qualitative analysis of pesticide residues on Hami melon based on hyperspectral imaging technology[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(17):338.
[7]李勇,严煌倩,龙玲,等.化学计量学模式识别方法结合近红外光谱用于大米产地溯源分析[J].江苏农业科学,2017,45(21):193.
 Li Yong,et al.Discrimination of geographical origin of rice based on near-infrared spectroscopy coupled with chemometrics pattern recognition techniques[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(17):193.
[8]孙长花,于智勇,王君,等.基于QuEChERS-气相色谱-串联质谱法检测大米中多农药残留[J].江苏农业科学,2017,45(23):191.
 Sun Changhua,et al.Determination of pesticide residues in rice by QuEChERS-gas chromatography-tandem mass spectrometry[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(17):191.
[9]张晗,赵小敏,郭熙,等.基于冠层高光谱信息的水稻生长监测应用研究进展[J].江苏农业科学,2018,46(12):1.
 Zhang Han,et al.Research progress on application of rice growth monitoring based on canopy hyperspectral information[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(17):1.
[10]林萍,蒋善超,陈永明,等.多源异构大米品质等级非线性高光谱信息耦合识别模型研究[J].江苏农业科学,2018,46(20):261.
 Lin Ping,et al.Study on coupling recognition model of nonlinear hyperspectral information of multi-source heterogeneous rice quality grade[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(17):261.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2017-03-21
基金项目:农业部“948”计划延续支持重点项目(编号:2016-X34)。
作者简介:赵刘(1986—),男,安徽蚌埠人,硕士研究生,主要从事农业物联网技术方向研究。E-mail:liulianjushi@126.com。
通信作者:李绍稳,博士,教授,主要从事数字农业、人工智能与农业方向研究。E-mail:shwli@ahau.edu.cn。
更新日期/Last Update: 2018-09-05