基于荧光光谱的辣椒种子品种识别

发布时间：2021-09-03 13:02

　　为了提高辣椒种子品种鉴别效率,实现辣椒种子品种快速无损鉴别,研究了一种基于荧光光谱的辣椒种子品种快速无损识别方法。选择同一系列相似辣椒种子的杂交品种卓椒3号、卓椒4号和卓椒5号为研究对象,分别采集辣椒种子的荧光光谱56份,对原始光谱进行Savitzky-Golay（SG）卷积平滑和一阶导数（first derivative,FD）预处理;采用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）方法提取主成分,实现数据降维;采用Fisher判别分析方法建立辣椒种子品种识别模型。结果显示:采用荧光光谱建立判别模型时,卓椒3号辣椒种子的品种识别正确率达到92.9%,卓椒4号、卓椒5号辣椒种子的品种识别正确率均达到100.0%,整体识别正确率达到97.6%;采用荧光光谱的一阶导数光谱建立判别模型时,卓椒3号、卓椒4号、卓椒5号辣椒种子的品种识别正确率均达到100.0%,整体识别正确率达到100.0%。研究结果表明,种子叶绿素荧光光谱结合化学计量学方法能够有效识别辣椒种子品种。 

【文章来源】：蔬菜. 2020,(09)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

辣椒种子荧光光谱曲线

图2 辣椒种子荧光光谱SG平滑曲线荷兰Fytagoras公司推出的基于叶绿素荧光技术的种子成熟度分析仪SA-10,采用670 nm的激发光激发种子荧光,可检测出波长730 nm的荧光峰,与本研究采用波长660 nm的红光激发辣椒种子荧光,荧光峰出现在720～760 nm的结果相似。本研究采用光谱分析方法识别辣椒种子品种,是有别于采用感官评定、机器视觉鉴别种子品种的新方法,具有较高的检测正确率。本研究证明采用叶绿素荧光光谱技术检测辣椒种子品种具有可行性,受本研究启发,将进一步探索叶绿素荧光光谱技术检测其他种子品种的可行性。

本研究采用荧光光谱技术识别辣椒种子品种,在原始荧光光谱的基础上进行SG和FD预处理,并在原始荧光光谱、SG和FD预处理基础上进行PCA预处理,建立辣椒种子品种Fisher判别模型,比较原始荧光光谱-PCA、原始荧光光谱-SG-PCA预处理、原始荧光光谱-FD-PCA预处理建模结果,得到验证集样品的判别正确率为97.6%。SG平滑预处理没有提高辣椒种子品种判别率,验证集样品的判别正确率达到97.6%。FD预处理提高了辣椒种子品种判别率,验证集样品的判别正确率达到100.0%。研究结果表明,采用种子叶绿素荧光光谱并结合数学建模方法能够有效识别辣椒种子品种。图3 辣椒种子荧光光谱一阶导数曲线

【参考文献】：
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本文编号：3381159