[桂花树价格]基于LCTF成像和ABS算法的桂花光谱特征提取研究

　　基于可调谐液晶滤光片（LCTF）和CMOS的组合的多光谱成像系统，在435至720 nm的范围内，每5 nm提取小桂花叶的灰度值信息，然后获得每个频段。用自适应带选择法（ABS）提取桂花叶片的平均灰度值，标准差和相关系数以及带指数，最后得出小叶的有效特征带。据指标的顺序选择桂花。验结果表明，ABS的光谱带提取算法可以快速有效地获得桂花叶片在445 nm，450 nm，455 nm，680 nm和685 nm处的光谱信息。690 nm，695 nm和710 nm。具有更好的频带索引值和更多的频谱信息。此，这些带可用作识别小桂花叶的有效信息带。国是一个农业大国，桂花树价格拥有大量的园艺作物[1]，面积大，种类繁多，而作物的产量和质量也会受到病虫害的影响[2-4] 。此，作物的精确鉴定和鉴定对中国农业的发展至关重要[6]。去，大多数人利用人眼的视觉和主观经验，利用已知文化的形状和颜色获得农作物识别信息，具有很大的主观性，通常存在较大的缺陷和不足，从而产生大量的错误。份证明等近年来，光谱成像技术已广泛用于农业[7]，基于液晶滤光片的多光谱成像系统（LCTF）[8-9]和单色CCD可以快速高效。效的。

　　
　　过从培养物中提取具有高光谱分辨率和空间分辨率的光谱图像信息[10]，从多光谱图像中收集数据变得更加容易[11]。而，由于多光谱成像系统具有更多的频带，所以数据冗余度很大，数据处理和计算花费很长时间，并且数据处理繁琐并且精度降低。此，本研究采用基于LCTF光谱成像系统的ABS（自适应谱带选择）算法，在大多数人食用的十字花科蔬菜中产生小的，抗癌，护眼和诱导维生素的桂花叶。国居民。征带的提取可提取代表大量丰富光谱信息的特征带[12-13]，主要用于小桂花香叶的正确识别和聚类分析[14]和用于创建数据库[15]等。方法对数据处理具有快速，准确的效果，是一种非接触，安全，方便，高效的方法。ABS算法[16]考虑了与不同频带之间的空间和谱间相关性有关的所有考虑因素，并构建了相应的数学模型以传递从大到小的各个频带指数的顺序。据设置的阈值组织并自适应选择所需的频段。过ABS算法获得的波段索引充分考虑了每个图像的信息量与相邻波段的信息量之间的相似性。引越大，相应图像中的信息量越大，代表度越高。过ABS算法获得的波段索引从最大到最小进行排序，并且前7到8个波段可以用作算法的有效特征波段。实验使用了美国CRI公司生产的VariSpec™可调液晶滤光片，以及由单色CCD相机[17]和计算机控制软件组成的多光谱成像系统。
　　带介于430和720 nm之间，带宽（FWHM）如下：10 nm，半角的可视范围是7.5°C，响应时间是50 ms，在中心波长每5 nm处连续修改光谱，将从桂花小叶和参考白板获得的灰度图像传输到计算机进行存储。此实验中，使用用户自建的LCTF光谱成像系统收集桂花小叶的灰度图像，并使用LCTF代替传统的机械滤光通道，快速调整频段。1是基于LCTF光谱成像系统选择的有效特征带的示意图。实验中用于数据处理的软件是Omnic 8.0和MATLAB 2010b。验样品选自广东省农业科学院十字花科芸苔（Brassica oleracea）（一种名为“ 17岁桂花”的品种）。验样品收集的环境是在温室中，天气晴朗无风。匀，平均温度为23.5°C，平均湿度为68％，带有花生的小花生有20到40天的持续时间，叶片为深绿色，叶脉清晰且生长很好在特定光源和参考白板下的多光谱成像可获取具有宜人气味且新鲜栽培的桂花小花的图像，其距离为435至720 nm，为灰度图像每5 nm采集一次，共收集6组。队，共348套数据。490nm处的灰度图像为例，选择小桂花叶和参考白板区域，如图4所示。2.用C＃语言编写程序，以获取样本图像的平均灰度值和小桂花叶的灰度值，并在所选区域中获取参考白板图像每个乐队。每个条带样本的五个不同叶片表面选择一个矩形区域以进行灰度值提取，这等于每个所选切片特定区域的灰度平均值，从而消除了特征因素。如叶片表面的不均匀光泽。影响。

　　验是在D65光源的暗室中进行的，由于光源和实验样品的影响，参考白板显示出一个小的峰，并且存在其他波段理想的平滑曲线，这是正常的。验室光源在图2中示出。3.由参考白板和桂花小叶选择的区域的平均灰度值曲线如图2所示。4.在图5中，桂花叶片的反射率曲线在435至720 nm之间。该图可以清楚地看出，桂花叶片的光谱曲线具有两个吸收谷，并且在5nm处有反射。

　　约460 nm，550 nm和680 nm。顶。图中可以得出结论，所收集的桂花叶片的光谱数据与一般的绿色植物曲线一致，因此实验数据符合实验分析的要求。过ABS算法实验获得了不同桂花叶条的成像光谱（相关系数和标准差）。1示出了代表不同频带的偏相关系数。对于465 nm和450 nm，565 nm和710 nm的系数较弱，而635 nm和465 nm的相关系数已达到负值，其他波段之间的相关系数均相等在0.014。-输入1，000。用公式（1）至（3），计算小桂花叶片不同波段的指标值，指标分类表如表2所示，指标图如图2所示。得6。据表2中的波段顺序，可以得出结论，在445 nm处，波段指数的最大值为1.355，其次是695 nm，680 nm，690 nm，710 nm，745 nm，450 nm， 455 nm和685 nm。据全部计算，上述频带中包含的频谱信息丰富。此，为该实验的所有桂花叶片选择了445 nm，450 nm，455 nm，680 nm，685 nm，690 nm，695 nm和710 nm波段。秀的功能。健康小桂花叶片的多光谱成像为例，使用ABS算法计算实验数据并讨论光谱特性，以及445 nm，450 nm，桂花树价格455 nm和680 nm波段获得685nm，690nm，695nm和710nm。可以更好地反映小健康桂花叶片的光谱信息特征，可以用作小桂花叶片的特征谱带。验结果表明，基于LCTF和ABS算法的多光谱成像系统可以为作物病虫害的监测和识别提供一种新的方法，并且可以用于病虫害的监测和鉴定。农作物疾病。感识别，检测等也有参考作用。

　　
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