高光谱成像技术检测玉米种子成熟度

发布时间：2017-10-05 00:37

  本文关键词：高光谱成像技术检测玉米种子成熟度

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【摘要】：成熟度是影响种子活力的重要因素之一,是种子质量的重要指标。种子分级时将成熟种子和未成熟种子区分开来可提高种子批活力,使种子批活力具有一致性。采用400~1 000nm波段范围的高光谱成像技术研究成熟和未成熟玉米种子,找出二者区分度最高的特征波段图像,通过图像处理方法进行种子分类。选用主成分分析(PCA)法分析高光谱图像,分析差异最明显的PC2主成分图像的各波段权重系数并提取出特征波段(501nm)。从70粒成熟度较低玉米种子样本高光谱图像上选取成熟和未成熟两类感兴趣区域,采用偏最小二乘回归(PLSR)法分析两类感兴趣区域的平均光谱,选取与成熟度相关的敏感波段(518nm)。采用波段比运算并结合KW检验,分析两类感兴趣区域的平均光谱,找出差异最大的最优波段比(640nm/525nm)。以864粒玉米种子为研究对象,提取特征波段对应的单波段图像和最优波段比对应的波段比图像,采用图像处理技术分析图像并判别。结果表明:采用单波段灰度图像分割容易将玉米种子冠部的浅色部分误识别为种子成熟度较低的区域,识别准确率低;而采用640nm/525nm的波段比图像可以减轻这种不利影响,平均正确识别率为93.9%。该方法可以有效识别未成熟的玉米种子,为进一步开发在线分级装备提供了依据。
【作者单位】： 浙江大学生物系统工程与食品科学学院;
【关键词】： 玉米种子 单粒播种 高光谱成像 成熟度 波段比 KW检验
【基金】：国家自然科学基金项目(61573309)资助
【分类号】：S513;TP391.41
【正文快照】： 引言玉米单粒播种技术省时、省工、省种,有利于推进玉米种植的机械化进程,是国内玉米生产的发展趋势。单粒播种对种子的质量要求更高,不仅要求种子具有高发芽率同时要求高活力[1]。种子活力影响到种子在田间出苗和幼苗生长的速度和整齐度、种子在不适宜的环境条件下的出苗能力

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本文编号：973820