基于偏振高光谱成像的南疆红枣水分快速检测方法研究
发布时间：2020-12-24 02:33
传统的便携式光谱仪其检测效率并不能满足新疆红枣产业日益发展需求。并且高光谱分选仪受限于暗箱的大小,并不能对红枣水分快速检测。为了提高南疆红枣水分检测效率,开展了一系列高光谱偏振试验。分别从红枣的二向反射特性、暗箱红枣数据采集与建模、偏振图像在红枣分类中的应用、室内红枣水分快速检测模型进行了研究主要结论总结如下:(1)不同于暗箱均匀光源,在室内和户外进行红枣光谱数据采集时,红枣的反射率会因光源入射天顶角、探测器探测天顶角和相对方位角变化而改变。产生的红枣镜面反射参量并不反映红枣内部水分信息。使用偏振二向测量系统,测量了南疆红枣在入射天顶角(20°、30°、40°、50°、60°)、探测天顶角(30°、40°、50°、60°)和相对方位角(0°~230°)的反射率。可知在相对方位角180°,探测天顶角和入射天顶角相等时,其镜面反射率达到最大值,找到红枣的热区。由于红枣热区所提取的光谱建模误差较大,所以后续试验避开红枣热区。为后续试验摆放光源和探测器的位置提供了指导。(2)暗箱所采集的光谱具有稳定性,受到环境影响因素较小。以暗箱试验为基准,后续拓展到室内和户外试验。使用实验室的高光谱分选仪对...
【文章来源】：塔里木大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BRDF几何关系图
测量
塔里木大学硕士学位论文第2章红枣二向性测量研究10现。由图2-4~图2-7可以清晰的看出在相对方位角180°，探测天顶角等于入射天顶角区域存在明显的峰值，这就说明了红枣的表面发生了明显的镜面反射。而且随着光源入射角的不断增大，在相对方位角180°得峰值也越来越大。这是因为光源的入射角不断地增大，越来越接近布儒斯特角，所产生的镜面反射也越来越大，所以在相对方位角180°时所产生峰值才会变大。在相对方位角100°~180°，入射天顶角等于探测天顶角区域，红枣的反射率逐渐达到峰值。相对方位角180°~260°,入射天顶角等于探测天顶角区域，红枣的反射率逐渐下降并趋于平缓。图2-3入射角20°二向性反射比值图图2-4入射角30°二向性反射比值图图2-5入射角40°二向性反射比值图图2-6入射角50°二向性反射比值图
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像的土壤剖面水分含量反演及制图[J]. 吴士文,王昌昆,刘娅,李燕丽,刘杰,徐爱爱,潘恺,李怡春,张芳芳,潘贤章. 光谱学与光谱分析. 2019(09)
[2]新疆红枣产业发展现状及今后发展思路[J]. 王雨,李占林,斯琴,王允栋,谭民. 农村科技. 2019(03)
[3]基于高光谱成像的干燥胡萝卜片水分及类胡萝卜素含量无损检测和可视化分析[J]. 杨佳,刘强,赵楠,陈继昆,彭菁,潘磊庆,屠康. 食品科学. 2020(12)
[4]SPXY算法的西瓜可溶性固形物近红外光谱检测[J]. 王世芳,韩平,崔广禄,王冬,刘珊珊,赵跃. 光谱学与光谱分析. 2019(03)
[5]近红外光谱结合竞争性自适应重加权采样算法用于人工牛黄的质量分析研究[J]. 石岩,孙冬梅,熊婧,魏锋,马双成. 中国药学杂志. 2018(14)
[6]高光谱成像技术结合遗传算法和BP神经网络的南疆骏枣总糖含量建模分析[J]. 李伟伟,罗华平,孔维楠. 江苏农业科学. 2018(01)
[7]基于高光谱技术及SPXY和SPA的玉米毒素检测模型建立[J]. 于慧春,娄楠,殷勇,刘云宏. 食品科学. 2018(16)
[8]竞争性自适应重加权算法和相关系数法提取特征波长检测番茄叶片真菌病害[J]. 王海龙,杨国国,张瑜,鲍一丹,何勇. 光谱学与光谱分析. 2017(07)
[9]基于高光谱的油麦菜叶片水分CARS-ABC-SVR预测模型[J]. 孙俊,丛孙丽,毛罕平,武小红,张晓东,汪沛. 农业工程学报. 2017(05)
[10]不同预处理方法对PLS模型检测哈密瓜糖度的影响[J]. 毕智健,张若宇,金作徽,吴业北,马艳. 新疆农机化. 2017(01)
博士论文
[1]基于多尺度高光谱成像的大豆养分检测方法研究[D]. 张亚坤.东北农业大学 2018
[2]基于振幅分割的光偏振测量技术的研究[D]. 杜西亮.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]南疆红枣多角度高光谱偏振检测模型研究[D]. 陈冲.塔里木大学 2019
[2]偏振图像配准与分类算法研究[D]. 王溪.安徽大学 2018
[3]基于高光谱技术的南疆红枣图像的识别与分类方法的研究[D]. 孔维楠.塔里木大学 2017
[4]基于近红外高光谱图像技术的南疆红枣内部品质的研究[D]. 李伟伟.塔里木大学 2017
[5]近红外光谱技术在南疆红枣品质快速无损检测中的应用研究[D]. 彭云发.塔里木大学 2015
[6]偏振高光谱图像多维度信息提取及目标检测算法研究[D]. 马文静.哈尔滨工业大学 2014
[7]花岗岩反射光谱二向性特征研究[D]. 尹力.核工业北京地质研究院 2014
[8]偏振方向反射与二向性反射定量关系研究[D]. 吴太夏.东北师范大学 2006
本文编号：2934807
【文章来源】：塔里木大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BRDF几何关系图
测量
塔里木大学硕士学位论文第2章红枣二向性测量研究10现。由图2-4~图2-7可以清晰的看出在相对方位角180°，探测天顶角等于入射天顶角区域存在明显的峰值，这就说明了红枣的表面发生了明显的镜面反射。而且随着光源入射角的不断增大，在相对方位角180°得峰值也越来越大。这是因为光源的入射角不断地增大，越来越接近布儒斯特角，所产生的镜面反射也越来越大，所以在相对方位角180°时所产生峰值才会变大。在相对方位角100°~180°，入射天顶角等于探测天顶角区域，红枣的反射率逐渐达到峰值。相对方位角180°~260°,入射天顶角等于探测天顶角区域，红枣的反射率逐渐下降并趋于平缓。图2-3入射角20°二向性反射比值图图2-4入射角30°二向性反射比值图图2-5入射角40°二向性反射比值图图2-6入射角50°二向性反射比值图
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像的土壤剖面水分含量反演及制图[J]. 吴士文,王昌昆,刘娅,李燕丽,刘杰,徐爱爱,潘恺,李怡春,张芳芳,潘贤章. 光谱学与光谱分析. 2019(09)
[2]新疆红枣产业发展现状及今后发展思路[J]. 王雨,李占林,斯琴,王允栋,谭民. 农村科技. 2019(03)
[3]基于高光谱成像的干燥胡萝卜片水分及类胡萝卜素含量无损检测和可视化分析[J]. 杨佳,刘强,赵楠,陈继昆,彭菁,潘磊庆,屠康. 食品科学. 2020(12)
[4]SPXY算法的西瓜可溶性固形物近红外光谱检测[J]. 王世芳,韩平,崔广禄,王冬,刘珊珊,赵跃. 光谱学与光谱分析. 2019(03)
[5]近红外光谱结合竞争性自适应重加权采样算法用于人工牛黄的质量分析研究[J]. 石岩,孙冬梅,熊婧,魏锋,马双成. 中国药学杂志. 2018(14)
[6]高光谱成像技术结合遗传算法和BP神经网络的南疆骏枣总糖含量建模分析[J]. 李伟伟,罗华平,孔维楠. 江苏农业科学. 2018(01)
[7]基于高光谱技术及SPXY和SPA的玉米毒素检测模型建立[J]. 于慧春,娄楠,殷勇,刘云宏. 食品科学. 2018(16)
[8]竞争性自适应重加权算法和相关系数法提取特征波长检测番茄叶片真菌病害[J]. 王海龙,杨国国,张瑜,鲍一丹,何勇. 光谱学与光谱分析. 2017(07)
[9]基于高光谱的油麦菜叶片水分CARS-ABC-SVR预测模型[J]. 孙俊,丛孙丽,毛罕平,武小红,张晓东,汪沛. 农业工程学报. 2017(05)
[10]不同预处理方法对PLS模型检测哈密瓜糖度的影响[J]. 毕智健,张若宇,金作徽,吴业北,马艳. 新疆农机化. 2017(01)
博士论文
[1]基于多尺度高光谱成像的大豆养分检测方法研究[D]. 张亚坤.东北农业大学 2018
[2]基于振幅分割的光偏振测量技术的研究[D]. 杜西亮.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]南疆红枣多角度高光谱偏振检测模型研究[D]. 陈冲.塔里木大学 2019
[2]偏振图像配准与分类算法研究[D]. 王溪.安徽大学 2018
[3]基于高光谱技术的南疆红枣图像的识别与分类方法的研究[D]. 孔维楠.塔里木大学 2017
[4]基于近红外高光谱图像技术的南疆红枣内部品质的研究[D]. 李伟伟.塔里木大学 2017
[5]近红外光谱技术在南疆红枣品质快速无损检测中的应用研究[D]. 彭云发.塔里木大学 2015
[6]偏振高光谱图像多维度信息提取及目标检测算法研究[D]. 马文静.哈尔滨工业大学 2014
[7]花岗岩反射光谱二向性特征研究[D]. 尹力.核工业北京地质研究院 2014
[8]偏振方向反射与二向性反射定量关系研究[D]. 吴太夏.东北师范大学 2006
本文编号：2934807
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