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皮棉表面多类异性纤维的高光谱图像检测 被引量:24
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作者 郭俊先 应义斌 +3 位作者 成芳 康玉国 李付堂 饶秀勤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期355-360,共6页
为了考察高光谱成像技术检测多类异性纤维共存时的性能,也为其今后用于商业化皮棉质量评价,或在线皮棉杂质分拣提供研究基础,试验采集丙纶丝和毛发共存的样本高光谱图像。依据单一异性纤维分割的最佳波段图像,获得灰度平均和小波变换后... 为了考察高光谱成像技术检测多类异性纤维共存时的性能,也为其今后用于商业化皮棉质量评价,或在线皮棉杂质分拣提供研究基础,试验采集丙纶丝和毛发共存的样本高光谱图像。依据单一异性纤维分割的最佳波段图像,获得灰度平均和小波变换后融合图像。通过对比小波变换融合图像,灰度平均图像,以及全波段下主成分和独立成分得分图像,获得用于目标分割的最佳图像。采用最优特征集和分类树判别方法,判别最佳图像分割后的连通区域,剔除噪声点和假阳性。依据目标判定原则,训练集和独立验证集的异性纤维识别率分别为84.09%和75.86%。结果表明,高光谱图像能够检测多类共存的异性纤维,验证集中灰色、白色丙纶丝和黑色毛发识别率为100%,白色毛发识别率为0。 展开更多
关键词 图像识别 小波变换 分类 高光谱图像 皮棉 异性纤维 检测
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茶叶外形品质的高光谱图像量化分析 被引量:17
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作者 吴瑞梅 吴彦红 +3 位作者 艾施荣 刘木华 赵杰文 严霖元 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期413-418,共6页
为弥补感官审评方法评定茶叶品质存在的不足,提出采用高光谱图像来量化分析茶叶的外形感官品质。以碧螺春名优绿茶为对象,采集其高光谱图像,利用主成分分析法从原始高光谱图像中优选出3个波长(768.74,827.54,886.83 nm)下的特征图像。... 为弥补感官审评方法评定茶叶品质存在的不足,提出采用高光谱图像来量化分析茶叶的外形感官品质。以碧螺春名优绿茶为对象,采集其高光谱图像,利用主成分分析法从原始高光谱图像中优选出3个波长(768.74,827.54,886.83 nm)下的特征图像。分别提取每个特征图像的颜色特征和纹理特征,3个特征图像共提取90个特征变量。利用BP神经网络方法建立特征变量与外形感官评分之间的相关模型,模型对预测集样本的相关系数为0.859,预测均方根误差为3.611。在预测集中,对模型的预测值与实际评分值进行t检验时,预测值与实际值无显著差异,说明所建模型是准确可靠的。 展开更多
关键词 茶叶外形 高光谱图像 BP神经网络 主成分分析
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鸡蛋新鲜度、pH值及黏度的高光谱检测模型 被引量:17
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作者 付丹丹 王巧华 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第22期173-179,共7页
利用高光谱成像仪采集鸡蛋的高光谱透射图像,并利用游标卡尺、p H计、黏度计测定鸡蛋的新鲜度、酸碱度与黏度,用竞争性自适应重加权(competitive adaptive reweighed sampling,CARS)算法与连续投影算法(successive projections algorith... 利用高光谱成像仪采集鸡蛋的高光谱透射图像,并利用游标卡尺、p H计、黏度计测定鸡蛋的新鲜度、酸碱度与黏度,用竞争性自适应重加权(competitive adaptive reweighed sampling,CARS)算法与连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)选取特征波长分别建立鸡蛋品质与其高光谱特征的简单多元线性回归(multiple linear regression,MLR)模型,并在CARS提取的特征波长基础上用SPA进行了二次波段提取,建立相应的MLR模型,对比一次波长提取与二次波长提取选择的特征波长建立的模型性能。结果表明,CARS与SPA建立的MLR模型的验证集相关系数均在0.9以上。二次特征波段建立MLR模型的验证集相关系数比一次特征波段提取建立的MLR相关系数高,且均方根误差(root mean square error,RMSE)均有所减小,选取的特征波段比单独使用CARS或SPA选取的波段要少。建立的鸡蛋新鲜度、酸碱度(p H值)、黏度MLR模型的相关系数R分别为0.94、0.95、0.95,RMSE分别为6.36、0.17、149。即CARS、SPA提取特征波长可以优化模型,二次特征波段提取能更进一步的优化模型,提高了模型的稳定性,该模型能完好无损预测鸡蛋品质。 展开更多
关键词 鸡蛋 新鲜度 酸碱度 黏度 高光谱 连续投影算法
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Offner凸面光栅超光谱成像仪的设计与研制 被引量:16
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作者 季轶群 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期285-287,共3页
传统的平面或凹面光栅分光的光谱成像仪受像差校正的限制,数值孔径较小,能量利用率低,难以实现高的光谱和空间分辨率。用一块凸面光栅代替全反射式Offner中继系统中的凸面反射镜,构成的Offner凸面光栅超光谱成像仪具有固有像差小的优点... 传统的平面或凹面光栅分光的光谱成像仪受像差校正的限制,数值孔径较小,能量利用率低,难以实现高的光谱和空间分辨率。用一块凸面光栅代替全反射式Offner中继系统中的凸面反射镜,构成的Offner凸面光栅超光谱成像仪具有固有像差小的优点。凸面光栅的制作采用全息记录的方法,通过优化设计全息记录参数和光栅槽形,可获得高的衍射效率。优化设计并研制得到的凸面光栅超光谱成像仪结构紧凑、像差校正能力强、数值孔径大、集光本领高,可同时获得高的光谱和空间分辨率。 展开更多
关键词 超光谱成像 OFFNER 凸面光栅 全息记录
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成像光谱技术在农产品/食品检测中的研究进展 被引量:13
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作者 周全 朱大洲 +3 位作者 王成 郑耀 王秋平 马智宏 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第23期423-428,共6页
作为一项新兴的过程分析技术,成像光谱技术在获得样品空间信息的同时,还为每个图像上每个像素点提供数十至数千个窄波段的光谱信息,这样任何一个波长的光谱数据都能生成一幅图像,从而实现"图谱合一"。通过对光谱、图像的分析... 作为一项新兴的过程分析技术,成像光谱技术在获得样品空间信息的同时,还为每个图像上每个像素点提供数十至数千个窄波段的光谱信息,这样任何一个波长的光谱数据都能生成一幅图像,从而实现"图谱合一"。通过对光谱、图像的分析,即可对样品的成分含量、存在状态、空间分布及动态变化进行检测。本文从成像光谱技术的原理、系统构成、数据分析方法方面进行简要介绍,并详细介绍成像光谱技术在农产品/食品检测中的国内外研究进展,目前的研究表明该项技术在农产品/食品检测中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 成像光谱 高光谱成像 近红外图像 农产品 食品安全
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基于高光谱成像的马铃薯环腐病无损检测 被引量:12
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作者 郭红艳 刘贵珊 +5 位作者 吴龙国 王松磊 康宁波 陈亚斌 何建国 贺晓光 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期203-207,共5页
为探讨高光谱成像技术无损检测马铃薯环腐病的可行性,采用反射高光谱(980-1 650 nm)成像技术,以120个马铃薯样本(合格60个,环腐60个)为研究对象,对比多元散射校正、标准正态变换、卷积+一阶导数等对建模的影响,优选出多元散射校正... 为探讨高光谱成像技术无损检测马铃薯环腐病的可行性,采用反射高光谱(980-1 650 nm)成像技术,以120个马铃薯样本(合格60个,环腐60个)为研究对象,对比多元散射校正、标准正态变换、卷积+一阶导数等对建模的影响,优选出多元散射校正的光谱预处理方法;然后基于偏最小二乘回归系数法提取9个特征波长(993、1 005、1 009、1 031、1 112、1 162、1 165、1 225、1 636 nm),建立特征波长下马铃薯环腐病的2类线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)模型和4类支持向量机(support vector machine,SVM)模型,即Fisher-LDA、马氏距离-LDA、线性核SVM、径向基核SVM、多项式核SVM和S型核SVM。结果表明,LDA模型中马氏距离法最优,SVM模型中S型核SVM最优,LDA模型整体优于SVM模型,最终确定基于马氏距离LDA的马铃薯环腐病判别模型为最佳模型,校正集、验证集识别率分别为100%和93.33%。实验结果表明高光谱无损检测马铃薯环腐病具有可行性。 展开更多
关键词 高光谱成像技术 马铃薯 环腐病 无损检测
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基于高光谱成像技术的脐橙叶片的叶绿素含量及其分布测量 被引量:11
7
作者 刘燕德 邓清 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期957-961,共5页
为实现脐橙叶片叶绿素含量无损检测及其分布可视化表征,采用高光谱成像技术,结合自适应重加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA),筛选特征光谱变量,进行脐橙叶片叶绿素含量及可视化分布研究。选取叶绿素测量位置的7×7矩形感兴趣区域,... 为实现脐橙叶片叶绿素含量无损检测及其分布可视化表征,采用高光谱成像技术,结合自适应重加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA),筛选特征光谱变量,进行脐橙叶片叶绿素含量及可视化分布研究。选取叶绿素测量位置的7×7矩形感兴趣区域,提取并计算脐橙叶片平均光谱。基于Kennard-ston方法,将148个脐橙叶片样品划分成建模集和预测集(111∶37)。采用CARS和SPA算法分别筛选出了32个和6个叶绿素特征光谱变量,用于建立偏最小二乘(PLS)回归模型。采用37个未参与建模的脐橙叶片样品评价模型的预测能力,经比较,CARS-PLS和SPA-PLS模型均优于变量筛选前的PLS模型,且CARS-PLS和SPA-PLS模型的预测能力几乎相同,其预测集相关系数分别为0.90和0.91,均方根误差分别为1.53和1.60。SPA-PLS模型计算脐橙叶片每个像素点的叶绿素含量,经伪彩色变换,绘制了脐橙叶片叶绿素含量可视化分布图。实验结果表明:变量筛选方法结合高光谱成像技术,能够实现脐橙叶片叶绿素含量无损检测及叶绿素分布可视化表达,并简化了数学模型。 展开更多
关键词 叶绿素 高光谱成像 脐橙叶片 自适应重加权算法 连续投影算法
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利用高光谱图像技术鉴别庐山云雾茶产地 被引量:11
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作者 艾施荣 吴瑞梅 +1 位作者 吴彦红 严霖元 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期428-433,共6页
提出了基于高光谱图像技术的庐山云雾茶产地鉴别方法。利用高光谱成像系统采集地理标志庐山云雾茶和广西、四川、福建3个其他产地云雾茶的高光谱数据,采用主成分分析法从原始高光谱数据块中选取3个特征波长:792.20,831.47,870.97 nm,分... 提出了基于高光谱图像技术的庐山云雾茶产地鉴别方法。利用高光谱成像系统采集地理标志庐山云雾茶和广西、四川、福建3个其他产地云雾茶的高光谱数据,采用主成分分析法从原始高光谱数据块中选取3个特征波长:792.20,831.47,870.97 nm,分别提取每个特征波长下的灰度图像的纹理特征,利用BP神经网络方法建立庐山云雾茶产地鉴别模型。模型训练时的回判识别率为97.25%,预测时的识别率为95%,说明利用高光谱图像技术追溯庐山云雾茶产地可行。 展开更多
关键词 高光谱图像 BP神经网络 主成分分析 庐山云雾茶 产地鉴别
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基于高光谱成像技术的长枣不同保藏温度的可溶性固形物含量检测方法 被引量:11
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作者 冯愈钦 吴龙国 +3 位作者 何建国 王松磊 贺晓光 丁佳兴 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1014-1022,共9页
应用高光谱成像技术对不同保藏温度的灵武长枣的可溶性固形物含量进行预测模型建立。提取图像中感兴趣区域的平均光谱数据,经过不同光谱预处理后,利用连续投影法(SPA)选择特征波长,对4℃冷藏光谱提取13个特征波段(421,426,512,598,641,6... 应用高光谱成像技术对不同保藏温度的灵武长枣的可溶性固形物含量进行预测模型建立。提取图像中感兴趣区域的平均光谱数据,经过不同光谱预处理后,利用连续投影法(SPA)选择特征波长,对4℃冷藏光谱提取13个特征波段(421,426,512,598,641,670,675,723,814,906,944,978,982 nm),对常温保藏光谱提取12个特征波段(425,507,555,598,673,680,685,718,809,910,954,978 nm)。对于MSC处理、MSC+SPA处理、Savitzky-Golay平滑处理和SNV 4种预处理方法,筛选出的最优预处理方法是冷藏采用MSC处理、常温采用MSC+SPA处理。对应这两种最优预处理方法,分别建立偏最小二乘法(PLSR)、支持向量机(SVM)、主成分回归(PCR)3种预测模型。在以上获得的6个预测模型中,得出冷藏、常温保藏的最优模型分别为MSCPLSR模型(R2C:0.852,RMSEC:0.940;R2P:0.857,RMSEP:0.894)和MSC+SPA-PLSR模型(R2C:0.872,RMSEC:0.866;R2P:0.787,RMSEP:1.007)。结果表明:利用高光谱成像技术,结合多种预测模型建立,能够测定不同保藏温度下的灵武长枣可溶性固形物含量,实现对灵武长枣准确快速的无损检测。 展开更多
关键词 高光谱成像 可溶性固形物 连续投影法 偏最小二乘法
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基于高光谱成像的大米中蛋白质含量的可视化研究 被引量:11
10
作者 王朝辉 赵层 +4 位作者 赵倩 王艳辉 赖翰卿 王晓东 王靖会 《食品研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第6期124-129,共6页
为了研究大米蛋白质含量在品种和产地之间的差异,将采集的大米按照品种、产地进行分类。将提取的感兴趣区域光谱信息与化学方法测定的蛋白质含量相结合,建立全波长预测模型,通过对比确定最优的模型为偏最小二乘回归(partial least-squar... 为了研究大米蛋白质含量在品种和产地之间的差异,将采集的大米按照品种、产地进行分类。将提取的感兴趣区域光谱信息与化学方法测定的蛋白质含量相结合,建立全波长预测模型,通过对比确定最优的模型为偏最小二乘回归(partial least-squares regression,PLSR)。连续投影算法(successive projection algorithm,SPA)筛选特征波段,建立PLSR的特征波长模型,其性能与全波长模型相当。提取特征波长下的高光谱图像,将提取的特征图像上的所有像素点的光谱数据导入已建好的SPA-PLSR模型,预测各像素点的蛋白质含量,并把高光谱灰度图像进行伪彩色处理,得到不同品种产地大米的蛋白质含量分布图。结果表明,利用高光谱成像技术对大米中蛋白质含量分布进行可视化研究具有可行性,为后期筛分大米的产地和品种提供依据。 展开更多
关键词 高光谱成像 偏最小二乘回归 大米 蛋白 可视化
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基于最小噪声分离的籽棉异性纤维高光谱图像识别(英文) 被引量:10
11
作者 魏新华 吴姝 +2 位作者 徐来齐 沈宝国 李玫瑾 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期243-248,共6页
针对籽棉表层多类难检异性纤维,包括纸屑、白发、丙纶丝、化纤和地膜等5种白色物质,采用高光谱技术和最小噪声分离(minimum noise fraction,MNF)分析方法对含有异性纤维的籽棉图像进行研究。该文在400~1 000 nm的光谱范围内采集高光谱... 针对籽棉表层多类难检异性纤维,包括纸屑、白发、丙纶丝、化纤和地膜等5种白色物质,采用高光谱技术和最小噪声分离(minimum noise fraction,MNF)分析方法对含有异性纤维的籽棉图像进行研究。该文在400~1 000 nm的光谱范围内采集高光谱图像,根据光谱曲线选取子区域,应用最小噪声分离分析方法降维、去噪。取MNF变换后的前4幅分量图像,通过视觉评价,选定最佳成分图像并融合中值滤波、灰度变化等图像处理的方法确定最佳分割图像,提取异性纤维。试验结果表明,对于以上5种异性纤维,该方法的识别率达到91.0%。该研究可为棉花异性纤维检测系统的开发提供参考。 展开更多
关键词 棉花 检测 图像处理 异性纤维 高光谱成像 降维 最小噪声分离
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支持向量机复合核函数的高光谱显微成像木材树种分类 被引量:10
12
作者 赵鹏 唐艳慧 李振宇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3776-3782,共7页
采用体视显微高光谱成像方法,构建木材树种分类识别模型。利用SOC710VP体视显微高光谱图像采集系统获取可见光/近红外(372.53~1038.57 nm)波段内的木材高光谱图像。首先,采用ENVI软件提取木材样本感兴趣区域(ROI)的平均光谱,分别采用连... 采用体视显微高光谱成像方法,构建木材树种分类识别模型。利用SOC710VP体视显微高光谱图像采集系统获取可见光/近红外(372.53~1038.57 nm)波段内的木材高光谱图像。首先,采用ENVI软件提取木材样本感兴趣区域(ROI)的平均光谱,分别采用连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)对光谱数据进行降维。再利用支持向量机(SVM)分别建立木材样本采集波段和特征波长下的分类模型。然后,在空间维采用第一主成分图像,计算基于灰度共生矩阵(GLCM)的木材纹理特征。在0°,45°,90°和135°四个方向计算能量、熵、惯性矩、相关性等16个特征参数后输入SVM进行木材树种分类处理。最后,采用四个复合核函数SVM进行光谱维和空间维的特征融合及分类识别。20个树种的分类实验结果表明,CARS的特征波长选择效果和运行速度较好一些,采用普通SVM进行木材光谱维特征分类处理时,测试集分类准确率达到了92.1667%。采用基于GLCM的木材空间维纹理特征时,采用普通SVM的测试集分类准确率是60.3330%,具有较低的分类精度。在将光谱维和空间维纹理特征进行数据融合及分类处理时,采用复合核函数SVM分类具有更好的效果。采用第二个复合核函数的SVM分类精度最高,测试集分类正确率是94.1667%,运行时间为0.2547 s。另外,采用第一个和第三个复合核函数的SVM的测试集分类准确率分别是93.3333%和92.6100%,运行时间分别为0.1800和0.2602 s。可以看出,采用这3种复合核函数的SVM进行木材树种分类,分类精度都高于采用普通SVM的光谱维或者空间维的分类识别精度。因此,利用体视显微高光谱成像和复合核函数SVM可以提高木材树种分类精度,为木材树种快速分类提供了参考。 展开更多
关键词 木材树种识别 高光谱成像 复合核函数 SVM 特征融合
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用高光谱成像技术检测柑橘红蜘蛛为害叶片的色素含量 被引量:8
13
作者 李震 洪添胜 +4 位作者 倪慧娜 李楠 王建 郑建宝 林瀚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期124-130,共7页
为解决传统理化法检测柑橘树叶片受红蜘蛛为害后色素含量变化时存在的工作量大、效率低等问题,该文研究应用高光谱成像技术检测柑橘红蜘蛛为害叶片色素含量的方法。研究中对比了正常叶片与受害叶片的原始光谱以及原始光谱一阶微分曲线... 为解决传统理化法检测柑橘树叶片受红蜘蛛为害后色素含量变化时存在的工作量大、效率低等问题,该文研究应用高光谱成像技术检测柑橘红蜘蛛为害叶片色素含量的方法。研究中对比了正常叶片与受害叶片的原始光谱以及原始光谱一阶微分曲线的差异,寻找反映叶片色素含量变化的特征波段;分析了特征波段反射率比值与叶片色素间相关性;采用单变量线性回归法分析了常用植被指数预测叶片色素含量的效果;采用逐步回归分析法建立了叶片色素含量预测模型,并对模型预测效果进行了F检验。结果表明:常用植被指数预测叶片色素含量结果不理想;选取的667/522、667/647和522/647 nm等3个特征波段反射率比值与叶片3种色素含量间具有较高的相关性;用于建立叶片色素含量预测模型的最佳特征波段反射率比值为667/522和667/647 nm,所建立的模型可较好地预测健康及受害叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量。 展开更多
关键词 光谱检测 预测 模型 叶绿素 高光谱成像 特征波段 柑橘 红蜘蛛
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基于I-BGLAM纹理和光谱融合的高光谱显微成像木材树种分类 被引量:7
14
作者 赵鹏 韩金城 王承琨 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期599-605,共7页
为了提高木材树种分类的正确率,提出了一种基于I-BGLAM纹理特征和光谱特征融合的高光谱图像的木材树种分类方法。实验数据是利用SOC710VP高光谱成像仪获取的可见光/近红外(372.53~1038.57 nm)范围内的高光谱图像。首先,利用基于OIF的特... 为了提高木材树种分类的正确率,提出了一种基于I-BGLAM纹理特征和光谱特征融合的高光谱图像的木材树种分类方法。实验数据是利用SOC710VP高光谱成像仪获取的可见光/近红外(372.53~1038.57 nm)范围内的高光谱图像。首先,利用基于OIF的特征波段选择方法降低高光谱图像的维数,选择出含有信息量大的波段。其次,对选择出的波段图像使用NSCT及NSCT逆变换得到融合图像,对得到的融合图像使用I-BGLAM提取其纹理特征。与此同时,对高光谱图像的全波段求取平均光谱并进行S-G(Savitzky-Golay)平滑得到光谱特征。最后,将得到的纹理特征和光谱特征融合后送进极限学习机(ELM)中进行分类。此外,还和基于灰度共生矩阵(GLCM)的木材识别的传统方法以及近几年木材树种识别领域内被提出的主流方法进行了比较。该研究主要创新点有两个:一是将强纹理提取器I-BGLAM用于高光谱图像中提取其纹理特征;二是提出一种新的特征融合的模型用于高光谱图像的分类。针对8个树种的实验结果表明,单独使用I-BGLAM提取的纹理特征来进行分类的正确率最高可到达88.54%,而使用GLCM提取纹理特征的传统方法正确率最高只有76.04%,该结果可以得出本文使用I-BGLAM在纹理特征提取方面要优于GLCM,这为后面建立的融合模型打下很好的基础,单独使用平均光谱特征来分类的正确率最高可以达到92.71%,使用所提出的特征融合方法所得到的分类正确率最高可达到100%,这说明使用所提出的融合模型来分类要比以前单独使用某一种特征的分类模型要好。此外,使用所提出的方法得到的分类正确率要高于本领域内其他两种主流的识别方法。因此,所提出的基于I-BGLAM纹理特征和光谱特征融合的方法能够提高木材树种分类的正确率,该方法在木材树种分类方面有着一定的利用价值。 展开更多
关键词 高光谱图像 I-BGLAM 纹理特征 光谱特征 特征融合 木材树种分类
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机载高光谱遥感在内陆水体或海湾水质监测中的研究与应用现状 被引量:7
15
作者 刘建霞 翟伟林 +5 位作者 李金富 安娜 甄云龙 田达志 杨柳 王乾 《地质找矿论丛》 CAS CSCD 2020年第4期487-492,共6页
与传统卫星遥感相比,机载高光谱遥感具有高时空分辨率、机动灵活等优势,可解决传统水质监测方法中存在的短板问题。机载高光谱遥感反演方法可以更全面地反映水质的时空分布变化,能够更好地捕捉地物光谱特征以提取更多的水质参数,适用于... 与传统卫星遥感相比,机载高光谱遥感具有高时空分辨率、机动灵活等优势,可解决传统水质监测方法中存在的短板问题。机载高光谱遥感反演方法可以更全面地反映水质的时空分布变化,能够更好地捕捉地物光谱特征以提取更多的水质参数,适用于内陆水体或海湾的水质监测和水体污染的应急遥感监测。文章简述了机载高光谱遥感的特点,阐述了机载高光谱遥感水质监测的原理、监测对象和方法,综合介绍了有人机载和无人机载高光谱遥感在内陆水体或海湾水质监测中的研究与应用现状,剖析了机载高光谱遥感在水质监测中的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 机载遥感 高光谱成像 内陆水体 海湾 水质监测
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基于可见短波近红外高光谱图像的梳棉杂质关键波长的优选 被引量:6
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作者 郭俊先 李雪莲 +2 位作者 黄华 石砦 刘亚 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期352-358,共7页
【目的】以梳棉中多种杂质为研究对象,分析可见短波近红外梳棉高光谱图像,确定杂质检测中的关键或特征波长。【方法】提取高光谱图像中杂质和棉花的像素光谱,以像素分类效果为指标,采用主成分分析、独立于后端分类器的T检验准则的过滤... 【目的】以梳棉中多种杂质为研究对象,分析可见短波近红外梳棉高光谱图像,确定杂质检测中的关键或特征波长。【方法】提取高光谱图像中杂质和棉花的像素光谱,以像素分类效果为指标,采用主成分分析、独立于后端分类器的T检验准则的过滤器、特征选择和分类器结合的包装三种方法,确定杂质检测的关键波长,使用早期研究确定的二次判别分析分类器和后处理方法,对比三种方法所选波长的杂质分割效果。【结果】当使用包装方法选择的波长集合,其杂质检测好于主成分分析和过滤器方法。异性纤维总识别率为79.17%。其中,灰色丙纶丝、白色丙纶丝、黑色人发和黑色猪毛的识别率均超过了90%;透明地膜碎片、白色猪毛和透明丙纶丝识别较差。【结论】基于高光谱图像和包装法选择的最优波长集合,能够用于大部分普通杂质和异性纤维杂质的检测。 展开更多
关键词 梳棉 高光谱图像 杂质 波长选择 检测
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植被日光诱导叶绿素荧光高光谱成像仪研究(特邀)
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作者 于磊 汪涛 林静 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期227-235,共9页
植被日光诱导叶绿素荧光是一种可以表征植被光合生产力的重要衡量指标。为了实现对植被日光诱导叶绿素荧光的广域精准探测,设计并研制了一种叶绿素荧光高光谱成像探测仪。该成像探测仪使用了基于棱镜-体相位全息透射光栅的全透射式光学... 植被日光诱导叶绿素荧光是一种可以表征植被光合生产力的重要衡量指标。为了实现对植被日光诱导叶绿素荧光的广域精准探测,设计并研制了一种叶绿素荧光高光谱成像探测仪。该成像探测仪使用了基于棱镜-体相位全息透射光栅的全透射式光学系统,在高数值孔径(0.25)的基础上实现了高光学性能:可在20°视场和670~780 nm(可扩展至650~800 nm)工作波段实现1 mrad的空间角分辨率、0.3 nm的光谱分辨率和优于100的信噪比。由系统设计结果、样机测试结果和应用数据分析结果可知,样机完全满足设计要求。本仪器可为农林监测和碳循环观测提供重要的科学数据,并可作为陆地植被光合作用中有效的新型观测手段。 展开更多
关键词 植被观测 日光诱导叶绿素荧光 高光谱成像 体相位全息透射光栅
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基于光谱吸收特征分析的彩绘文物颜料识别研究 被引量:5
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作者 张陈峰 胡云岗 +2 位作者 侯妙乐 吕书强 张学东 《地理信息世界》 2017年第3期119-123,共5页
高光谱成像技术作为一种无损高效的检测方法,对于彩绘文物颜料的鉴别具有重要意义。由于全波段参与光谱相似度计算会造成数据的冗余,没有充分利用光谱的细微特征。为此,本文首先对文物颜料光谱吸收特征进行参量化分析,并通过改进的光谱... 高光谱成像技术作为一种无损高效的检测方法,对于彩绘文物颜料的鉴别具有重要意义。由于全波段参与光谱相似度计算会造成数据的冗余,没有充分利用光谱的细微特征。为此,本文首先对文物颜料光谱吸收特征进行参量化分析,并通过改进的光谱吸收特征拟合算法与标准光谱进行匹配识别,从而得到识别结果。实验以获取的一幅波长为400~1000nm的古代壁画高光谱影像为例,通过光谱吸收特征分析识别出壁画的颜料主要成分有朱砂、赭粉、石绿和石青,4种颜料的光谱吸收特征拟合度分别是:0.95、0.77、0.92、0.81。实验结果表明:对光谱吸收特征分析可以帮助识别彩绘文物的颜料信息,该方法可为以后文物修复提供参考。 展开更多
关键词 高光谱成像 颜料识别 光谱特征分析
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多模式融合下的海洋溢油高光谱成像油种识别方法 被引量:5
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作者 万剑华 韩仲志 +1 位作者 宋欣欣 刘杰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期473-480,共8页
为利用不同油种的发光特性来探测海洋溢油,通过高光谱成像仪,在两种照明模式下采集了6种溢油油种的高光谱图像。基于33个波段构建了波段均值、波段差、波段比和归一化波段比4个辐射指数,提出了基于Fisher和PCA的模型共识的溢油高光谱特... 为利用不同油种的发光特性来探测海洋溢油,通过高光谱成像仪,在两种照明模式下采集了6种溢油油种的高光谱图像。基于33个波段构建了波段均值、波段差、波段比和归一化波段比4个辐射指数,提出了基于Fisher和PCA的模型共识的溢油高光谱特征选择方法,采用RBF-SVM模型对油种进行识别。比较发现,本文构建的基于光源混合、波段运算和模型共识的多模式融合方法,从不同侧面提高了模型的溢油识别能力,识别率达到了99.1%以上,比单一方法提高了10%以上。结果表明,多模式融合有效提高了海洋溢油的识别率。 展开更多
关键词 高光谱成像 光源融合 波段指数 模型共识 油种识别
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皮棉表面单类异性纤维的高光谱图像检测(英文) 被引量:5
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作者 郭俊先 应义斌 +3 位作者 李俊伟 饶秀勤 亢银霞 石砦 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期126-134,共9页
皮棉杂质直接影响棉包定级和棉纺织品品质。国内外学者采用机器视觉等技术,能够有效检测着色较深、面积较大和含有荧光物质的部分棉花杂质。但是,针对纤细、浅色、白色和透明杂质检测效果不佳。因此,该文采用高光谱成像系统获取纤细、... 皮棉杂质直接影响棉包定级和棉纺织品品质。国内外学者采用机器视觉等技术,能够有效检测着色较深、面积较大和含有荧光物质的部分棉花杂质。但是,针对纤细、浅色、白色和透明杂质检测效果不佳。因此,该文采用高光谱成像系统获取纤细、浅色、白色及透明异性纤维的棉花高光谱图像,异性纤维包括灰色,白色和透明的丙纶丝、黑色人发、黑色和白色的猪毛、黑色或者透明的聚乙烯地膜碎片。采用主成分分析、独立成分分析、双波段比分析和波长合并四种降维方法,对比其异性纤维分割效果,确定最佳预分割图像。随后,采用Sobel算子边界提取和形态学处理分割这些图像,再采用膨胀和收缩等形态学运算分割出目标区域,最后采用面积单值滤波剔除二进制图像中的噪声点和伪目标区域。统计结果,训练和验证集异性纤维的识别准确度分别为73.2%和75.3%,其中,灰色丙纶丝和黑色毛发的识别率超过93%,白色丙纶丝的精确分割大于80%,结果表明,高光谱图像系统可以准确检测部分浅色、白色和黑色纤细的异性纤维,白色纤细毛发和透明的聚乙烯地膜碎片检测效果较差。 展开更多
关键词 高光谱图像 棉花 异性纤维 检测
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