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[期刊] 中国农业科学
[作者]
雷彤 赵庚星 朱西存 战冰 张洋洋
【目的】旨在探索苹果花期的光谱特征和敏感波段。【方法】以栖霞市为研究区,利用苹果花期数码照片监督分类,提取苹果花树比和花叶比指标信息,通过与同步高光谱探测数据的相关分析,研究苹果树花期光谱特性,确定其敏感的光谱波段。【结果】苹果树花期光谱特征主要表现为对蓝光和红光的吸收、对绿光的反射,和对750～1300nm近红外的强烈反射。其光谱特征变化与花叶比和花树比指标呈现较好的相关性,敏感波段范围为400～530nm的蓝青光和570～700nm的橙红光,以及中等花树比果树760～1350nm的近红外。【结论】该研究提出了高光谱遥感与数码照相技术相结合的有效方法,初步探明了苹果树花期的光谱特征,为苹果园...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张莹 张晓丽 李宏志 刘会玲
【目的】频谱作为物质的能量特征进行地物的识别是可行的。本文针对国内外利用频谱进行地物分类尤其是森林植被分类研究的匮乏,探索频谱的地物识别潜力,将高光谱影像的光谱曲线转化为频谱进行地物识别研究。【方法】以福建将乐林场为研究区,利用国产环境小卫星高光谱影像(HJ-1A HSI)和同时成像的多光谱影像(CCD),通过能量分离变换的方法对高光谱和多光谱进行融合,获取高空间分辨率的高光谱影像;然后,将融合影像的光谱曲线转化到频率域,进而获取频谱;通过"频谱距离"对研究区进行地物分类,并将分类结果与光谱角填图(SAM)分类结果进行比较。【结果】在频域中植被类别和非植被类别的低阶幅度谱具有明显的可分性,频谱方法提高了马尾松、杉木和阔叶林的制图精度,对于光谱特征相似的不同森林植被具有更好的区分能力;非植被类别在1阶谐波的频谱容易区分,植被类别需要用前7次谐波的幅度谱进行区分,随着频率的增大,频谱变化趋于相似,并且非植被类别在频域的能量累计速度高于植被类别;与SAM的分类结果比较发现,基于频谱的分类方法总体分类精度为84.19%,比SAM分类结果总体精度提高0.7%。【结论】利用频谱信息可以降低光谱曲线上噪声的影响,保留类别的重要区别信息,提高地类的分类精度,因此利用频域中的频谱进行地类识别具有可行性。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
田有文,赖兴涛,张芳,石瑞瑶,古文君,王文森
为了实现对苹果品质的等级评价,对果梗的完整性进行检测是必不可少的.选取了苹果样本260个,其中果梗完整果104个、果梗不完整果92个、没有果梗果64个。利用高光谱成像技术提取苹果感兴趣区域光谱信息。采用逐步多元回归算法（stepwisemultiple linear regression,SMLR）从全波段（450970nm）提取了5个特征波长（594.78，572.08，599.84，626.48，666nm），采用连续投影算法（successive projections algorithm,SPA）
[期刊] 中国农业科学
[作者]
朱西存 赵庚星 王瑞燕 董芳 王凌 雷彤
【目的】分析苹果叶片的高光谱特征,探索建立苹果叶片色素含量的高光谱监测模型,以促进高光谱技术在苹果长势监测中的应用。【方法】通过方差分析方法,分析苹果春梢和秋梢停止生长两个时期功能叶片的不同部位、不同含水率、不同品种的高光谱特征。利用相关分析方法,研究高光谱参数与叶片色素含量间的关系,并建立基于光谱参数的叶片色素含量监测模型。【结果】在760—1300nm的近红外波段,叶片光谱反射率后部低、前部高、中部居于二者之间;随着叶片含水率降低,光谱反射率逐渐增大;不同品种的叶片,光谱反射率差异显著。光谱参数R800/R550、红边面积Sr和绿峰反射率Rg与叶片色素含量之间有较好的相关性,并分别建立了色...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
田有文 牟鑫 程怡 胡博
为了研究检测苹果表面轻微损伤的有效的方法,以红富士苹果为试验样本,通过高光谱成像采集系统采集苹果样本的高光谱图像,根据正常苹果表面区域和刚损伤、损伤后(3,10,24h)的损伤区域光谱反射率平均曲线得到有效光谱区域;用掩膜法对图像进行背景分割,并基于有效光谱区域做主成分分析,选取第四主成分(PC4)提取损伤区域,运用阈值分割的方法建立提取损伤区域的算法模型;应用该算法模型对正常苹果和损伤苹果进行检测。检测结果表明:正常苹果样本正确检测率达到100%,损伤苹果样本的正确检测率为97.5%,总体检测精确度高达98.75%,说明利用高光谱成像技术可以有效快速检测出苹果表面的轻微损伤。
关键词：
高光谱成像 轻微损伤 检测 苹果
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王晓丽 张晓丽 周国民
为建立果树花期树种识别的有效模型,利用ASD Field Spec 3全波段便携式光谱分析仪采集了4种果树花期花的光谱数据。利用剔除异常光谱、5点移动平滑等技术对4种果树花期花的光谱反射率进行预处理,使用连续投影算法(SPA)进行有效波长选取并获得7个波长下的反射光谱,同时增加了590 nm和720 nm处2个波形差异大的光谱,与归一化植被指数(INDV)和比值植被指数(IRV)共11个特征波段作为分类建模数据,建立了偏最小二乘判别分析(PLS-DA),正交偏最小二乘判别分析(O-PL-DA)和基于误差反
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘建雄 李明 陶栋材 彭作南 刘仲华 李麟 黄南 刘兴国
对遭茶尺蠖啃食的茶园高光谱数据进行比较和分析,发现在红边峰值区(690～790 nm)和蓝边峰值区(520～580 nm)的光谱特征参数变化明显,建立了相应的茶尺蠖啃食程度拟合模型。结果表明:遭茶尺蠖啃食的茶园部分光谱特征参数与叶面积指数存在相关性,其中以红边峰区一阶导数积分值(SDr)的相对变化率最大,能够有效反映出茶园遭茶尺蠖啃食的严重程度,真实值与模型预测值的相关系数为0.93,相对误差的平均值为4.46%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
罗莎 吴义强 刘元 黄军
近红外光谱技术作为一种新型现代分析手段,具有操作简单、检测快速、结果准确、成本低廉和对样品无损坏等优点,已经广泛应用于制浆造纸、木材材性预测、木材加工利用、木质复合材料、木材防腐与木材保护等方面的研究。在介绍近红外光谱技术基本工作原理与主要特点基础上,重点论述了近红外光谱技术预测木材纤维素结晶度、木材微纤丝角和纤维形态等木材解剖特征中的研究现状,并展望了其应用前景。
关键词：
近红外光谱 木材解剖特征 预测 研究进展
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
胡荣明 魏曼 竞霞 王纪华
【目的】对带病斑苹果树叶片的高光谱图像进行病斑提取,为作物病虫害的遥感监测提供支持。【方法】对带有病斑的苹果树叶片成像高光谱图像,从传统基于光谱特征和面向对象特征2个方向入手进行病斑提取。为减少高光谱图像波段之间的冗余,首先对高光谱图像采用PCA变换进行降维处理,利用降维之后的前11个波段,分别采用波谱角分类和面向对象分类的方法提取苹果树叶片病害区域。【结果】由于同物异谱和异物同谱现象的存在,波谱角分类算法在提取病斑时,对叶柄和叶脉产生了错误的分类,而且以像元为分类单位的波谱角分类,在分类结果图中存在椒盐噪声,而面向对象分类则避免了这一现象的发生。【结论】采用面向对象分类方法提取苹果叶片病斑的...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘思伽 田有文 冯迪 张芳 崔博
苹果果实易发生病害，传统的苹果病害的检测不适应苹果分级在线检测的要求。为了实现病害苹果快速、有效的在线检测，采用高光谱成像技术对寒富苹果的炭疽病、苦痘病、黑腐病和褐斑病的病害果进行无损检测研究。根据正常区域与病害区域光谱相对反射率差异，提出改进流形距离方法。综合计算病害与正常区域，病害与果梗／花萼区域，正常与果梗／花萼区域的光谱相对反射率的总改进流行距离Ｌ值，从而从全波段中选择了３个特征波段，分别为７００，７６５，９０４ｎｍ。对７００ｎｍ特征波段下的图像进行阈值分割，以此获得掩膜图像，并对掩膜后的图像二次阈值分割提取感兴趣区域。将３个特征波段下对应的光谱相对反射率分别组合，作为ＢＰ神经网络的输．．．
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
田有文 林磊 宋士媛 郝涛 闫玉博 邓寒冰
目前高光谱成像技术已成为蓝莓品质自动检测的重要手段，其中提取特征波长是一个重要步骤。为获得最佳的腐烂蓝莓高光谱特征波长图像，提出一种基于深度学习的高光谱图像特征波长图像选取方法。首先提取腐烂蓝莓高光谱各波长图像的高频分量图像，然后提出利用深度学习图像质量评价网络（DIQA）选取腐烂蓝莓高光谱图像中的最佳图像。在DIQA第一阶段对腐烂蓝莓高光谱图像的高频图学习误差图。在DIQA第二阶段将第一阶段能够预测误差图的网络作为对腐烂蓝莓高光谱图像质量评价的骨干网络，并对网络做全局平均池化，最后引入两个特征以弥补信息量损失，通过评分评价图像质量。结果表明：通过对400～1000nm的472个波长下蓝莓高光谱图像进行质量评价，得到最佳图像质量的5个波长(664,721, 836,854,884nm)。与PCA提取的特征波长(454, 607, 699,913,967nm)图像相比较得知，所提取的腐烂蓝莓特征波长图像具有较多优势。另外采用卷积神经网络ResNet50对DIQA与PCA构建的蓝莓特征波长图像数据集进行学习，得出DIQA选取的腐烂蓝莓特征波长图像构建的数据集，损失能较快的收敛，并且在验证集中能保持稳定的准确率,识别效果最好，最终识别率为99.4%。说明基于DIQA的腐烂蓝莓高光谱特征波长图像选取方法是可行的，可为高光谱图像选取特征波长图像提供一种新的参考方法。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘影 姚艳敏 司海青
【目的】探讨高光谱遥感土壤含水量对土壤二向性反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF)的影响,可为改进土壤含水量高光谱遥感反演机理模型,提高反演精度奠定重要基础。【方法】该研究在室内条件下对含水量为5%~45%(按5%递增)的土样进行多角度光谱测定,分析光源天顶角、观测天顶角、观测方位角及含水量不同对土壤二向性反射特征的影响。【结果与结论】由于土壤表面颗粒之间的相互遮蔽,土壤BRDF随光源天顶角的增加而增大,随观测天顶角的减小而降低,且土壤BRDF随观测天顶角的变化与波长有关。后向散射方向的土壤BRDF最高,前向散射方向的土壤BRDF最小。在400~1 400nm波段范围内,当土壤含水量小于田间持水量时,土壤BRDF值随含水量的增加而降低;大于田间持水量时,土壤BRDF值随含水量的增加而增加。但在波长1 400~2 400nm范围内,不同的观测位置下,土壤含水量不同引起土壤BRDF的变化没有明显规律。
关键词：
高光谱 BRDF 多角度 土壤含水量
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘影 姚艳敏 司海青
【目的】探讨高光谱遥感土壤含水量对土壤二向性反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF)的影响,可为改进土壤含水量高光谱遥感反演机理模型,提高反演精度奠定重要基础。【方法】该研究在室内条件下对含水量为5%45%(按5%递增)的土样进行多角度光谱测定,分析光源天顶角、观测天顶角、观测方位角及含水量不同对土壤二向性反射特征的影响。【结果与结论】由于土壤表面颗粒之间的相互遮蔽,土壤BRDF随光源天顶角的增加而增大,随观测天顶角的减小而降
关键词：
高光谱 BRDF 多角度 土壤含水量
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
古文君 田有文 张芳 赖兴涛 何宽 姚萍 刘博林
为了实现蓝莓内部品质快速、准确检测,采用高光谱成像技术对蓝莓的糖度和硬度多指标同时进行检测研究。提出多阶段特征波长选择方法,即采用连续投影法(SPA)和逐步多元线性回归(SMLR)等特征波长选择方法同时将糖度和硬度的特征波长选择出来。通过高光谱成像系统(4001000nm)采集了200幅蓝莓图像,首先对高光谱图像进行多元散射校正、标准正态变量变换和Savitzky-Golay平滑等光谱预处理,选取最优的预处理方法。然后利用SPA或者SMLR选择出糖度的几个特征波长,在此基础上再利用SPA或者SMLR选择出
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
佘宇晨 林辉 孙华
随着公路建设的发展,路面材料变得更加多元化。利用高光谱监测不同性质的路面材料,非常值得关注。本研究采用美国ASD公司生产的地物波谱辐射仪(波段范围350~2 500 nm),开展了对沥青、混凝土、裸土和草地等典型路面材料的高光谱数据的野外观测,利用光谱均值、一阶微分、二阶微分、倒数后对数等方法,对原始光谱数据进行变换,得到4种材料的光谱特征曲线图,并进行对比和分析。结果表明:在多种数据变换方法中,倒数后对数方法最好,利用高光谱遥感方法能实现对不同路面材料的分类和识别,说明高光谱遥感技术能实现对道路材料和结构的监测。
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