不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建 |
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引用本文: | 王大彬,孟贵星,王雪松,陈红华,邓建强,向必坤,谭绍安,王瑞.不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建[J].中国烟草科学,2023(3):85-91. |
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作者姓名: | 王大彬 孟贵星 王雪松 陈红华 邓建强 向必坤 谭绍安 王瑞 |
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作者单位: | 1. 中国农业科学院烟草研究所,农业农村部烟草质量安全风险评估实验室;2. 湖北省烟草公司恩施州公司 |
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摘 要: | 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。
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关 键 词: | 茄衣烟叶 成熟度 高光谱成像 光谱特征 模型构建 |
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