不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建

为掌握不同成熟度茄衣烟叶的高光谱特征，本研究利用便携式高光谱相机采集3种成熟度尚熟（SS）、成熟（CS）以及完熟（WS）]茄衣烟叶的高光谱图像并提取光谱数据，通过多元统计分析研究了不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征，并构建了支持向量机（SVM）模型用于茄衣烟叶成熟度的分类判别。茄衣烟叶高光谱在400～680 nm、730～1000 nm各自区域内以及400～430 nm与730～1000 nm两个区域之间具有很强的正相关性，在460～730 nm与760～940 nm之间相关性较弱；3个特征值大于1的主成分（PC1～PC3）几乎包含了所有的光谱信息；主成分方差分析结果表明，不同成熟度茄衣烟叶的高光谱反射特征在可见光、红边以及近红外区域均存在统计学差异；SVM对3种成熟度茄衣烟叶的分类准确率达到98%以上，对CS茄衣烟叶的精确率、召回率和F1分数均为100%，对SS和WS茄衣烟叶均达到94%以上。茄衣烟叶高光谱存在多重共线性，具有很好的降维效果，不同成熟度茄衣烟叶的光谱反射特征差异明显，SVM在茄衣烟叶成熟度分类判别方面表现优异，可辅助用于茄衣烟叶适熟采收。