服务热线:
86-0755-23229824
您当前所在位置:首页>>光学知识>>高光谱成像系统
基于高光谱图像的东北稻米品种快速分类

稻谷是我国第一大粮食品种,占全国人民口粮消费的近60%。传统方法对稻米品种的识别以其形态和生理上的差异为主,由于稻米颗粒微小,数量较大,传统方法较难对稻米品种进行批量无损的精确判定,因此有必要寻找一种无损、精确、快速的稻米品种分类方法。高光谱图像法具有检测精确、无损样品、检测速度快等优点,近年来逐渐被应用到物质检测和鉴别领域。

image.png 

1、稻米的高光谱图像

运用高光谱图像法获得3种稻米可见光波段(400~720nm)的特征光谱图像,通过提取图像的特征参数,实现对稻米品种分类鉴别,为稻米的快速分类鉴别提供了一种新方法。

image.png 

样品(400~720nm)光谱图

2、相对反射率的计算

校正后的高光谱图像相对反射率(R)的计算公式如下:

image.png 

ENVI软件提取不同波段的高光谱图像DN(DN值为遥感影像像元亮度值),对于每个高光谱图像按2×5(25)的顺序取10粒稻米中心的DN值,以10次的截尾平均数(去掉一个最高值和最低值求取平均数)作为每个高光谱图像的DN值,代入式(1)中得到样本各个部分不同波段高光谱图像的相对反射率(R),求其平均值,表示此波段下样本的相对反射率(R)。绘制3次重复实验的400~720nm的相对反射率(R)曲线,如下图所示。

image.png 

相对反射率曲线

结合3次实验的图像可以看出,通过在不同波段下探测反映出不同的反射率,3种样品曲线总体趋势相同,但不同品种之间的相对反射率有所差异,本实验中3种样品的相对反射率从图中明显可以看出样品3>样品2>样品13种样品均会在480~550nm产生一个较为明显的特征峰,且在这个波段内,样品的相对反射率差异最为明显。

3、结论

对不同波段的高光谱图像进行分析,分别得到了3条互有差异的相对反射率曲线,基于相对反射率曲线,在可见光波段实现了水稻品种的区分。反射率大小的差异可能与不同来源和生长条件(温度、降雨量和光照时间)的水稻的水分和蛋白质含量及其他成分的不同有关。

 

 

推荐

便携式地物光谱仪iSpecField-NIR/WNIR

专门用于野外遥感测量、土壤环境、矿物地质勘探等领域的最新明星产品,由于其操作灵活、便携方便、光谱测试速度快、光谱数据准确是一款真正意义上便携式地物光谱仪

image.png 

无人机机载高光谱成像系统iSpecHyper-VM100

一款基于小型多旋翼无人机机载高光谱成像系统,该系统由高光谱成像相机、稳定云台、机载控制与数据采集模块、机载供电模块等部分组成。无人机机载高光谱成像系统通过独特的内置式或外部扫描和稳定控制,有效地解决了在微型无人机搭载推扫式高光谱照相机时,由于振动引起的图像质量较差的问题,并具备较高的光谱分辨率和良好的成像性能。

image.png 

便携式高光谱成像系统iSpecHyper-VS1000

专门用于公安刑侦、物证鉴定、医学医疗、精准农业、矿物地质勘探等领域的最新产品,主要优势具有体积小、帧率高、高光谱分辨率高、高像质等性价比特点采用了透射光栅内推扫原理高光谱成像,系统集成高性能数据采集与分析处理系统,高速USB3.0接口传输,全靶面高成像质量光学设计,物镜接口为标准C-Mount,可根据用户需求更换物镜。

image.png


Copyright © 2020 All Rights Reserved 莱森光学(深圳) 有限公司·版权所有 备案号:粤ICP备18141551号