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融合光谱与纹理特征的龙井茶等级无损识别 认领
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作者 陆江明 范婷婷 +1 位作者 穆青爽 康志龙 《现代食品科技》 CAS 北大核心 2021年第3期301-307,249,共8页
龙井茶等级快速无损识别具有重要意义。本研究以六个等级龙井茶为实验对象,应用高光谱成像技术,分别建立基于光谱特征、纹理特征及融合特征的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)识别模型。首先采用标准正态变量变换(Standard Norma... 龙井茶等级快速无损识别具有重要意义。本研究以六个等级龙井茶为实验对象,应用高光谱成像技术,分别建立基于光谱特征、纹理特征及融合特征的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)识别模型。首先采用标准正态变量变换(Standard Normal Variate,SNV)对光谱进行归一化处理,提取光谱特征,建立SVM光谱模型;然后通过T分布和随机近邻嵌入(T-Distributed Stochastic Neighbour Embedding,T-SNE)算法将高维高光谱数据映射到低维空间,选取特征图像。应用灰度共生矩阵(Gray-Level Co-Occurrence Matrix,GLCM),提取纹理特征,建立SVM图像模型;最后将光谱特征和纹理特征进行数据级融合,建立SVM混合模型。数据显示,光谱模型预测集识别率为91.11%,图像模型预测集识别率为75.42%,混合模型预测集识别率为95.14%。结果表明,与仅使用光谱或纹理信息建模相比,结合光谱和纹理特征可以提高模型识别的准确率。为进一步提高混合模型精度,引入人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法,迭代优化SVM模型的惩罚因子C和核函数宽度g,得到最优模型,预测集准确率可达98.61%。本研究为改进龙井茶叶快速无损评估技术提供了一种可靠的方法。 展开更多
关键词 无损识别 高光谱成像 支持向量机 光谱特征 纹理特征 数据融合 模型优化
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基于光谱及成像技术的种子品质无损速测研究进展 认领
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作者 王冬 王坤 +1 位作者 吴静珠 韩平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第1期52-59,共8页
种子是农业生产过程的重要生产资料。种子质量评价、活力与老化检测、纯度与真伪鉴别、分类与溯源研究是种子品质检测中的常见问题。种子质量主要包含种子含水率、蛋白含量、脂肪酸含量、淀粉含量等,是种子品质分级的重要指标,并且关系... 种子是农业生产过程的重要生产资料。种子质量评价、活力与老化检测、纯度与真伪鉴别、分类与溯源研究是种子品质检测中的常见问题。种子质量主要包含种子含水率、蛋白含量、脂肪酸含量、淀粉含量等,是种子品质分级的重要指标,并且关系到种子存储过程的安全问题。种子活力是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和;高活力种子具有明显的生长优势和生产潜力。种子老化是指种子活力的自然衰退,表现为种子变色、发芽率低、生长势差、作物减产。种子的纯度与真伪则会影响作物产量和农产品品质;而种子分类与溯源则是保证种子纯度与鉴别种子真伪的重要方法,进而为作物产量与产品品质提供保障。对于种子品质分析,传统方法通常需要对样品做不可逆的破坏性分析,且分析时间长、过程复杂,难以适应现代农业对种子生产环节的需要。因此,开展种子品质无损快速检测技术研究成为当前亟待解决的问题。近年来,随着化学计量学的发展和计算机技术的进步,近红外光谱法以其快速、无损、高效等优势,在农产品、食品、农业投入品等的无损快速分析方面得以广泛的应用。进一步地,将光谱技术与成像技术相结合,高光谱成像技术近年来日益兴起,相比较于传统的光谱技术,高光谱成像技术在获得待测样品的光谱信息的同时,还可以获取样品的空间分布信息以及图像特征。基于近红外光谱及高光谱成像等无损快速检测技术,从种子质量评价、活力与老化检测、纯度与真伪鉴别、分类与溯源研究四方面对近年来关于种子品质无损快速检测文献进行综述。在分析不同检测技术特点的基础上,分别就上述种子品质检测方面的问题加以整理。进而对种子品质无损快速检测的技术特点进行了总结与展望。 展开更多
关键词 种子 近红外光谱 高光谱成像 无损检测
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基于PCA-LDA的非负光谱透过率生成方法 认领
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作者 孟子恒 樊凯 牛力兴 《生物医学》 CAS 2021年第1期14-22,共9页
本文针对高光谱成像,提出了一种基于主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)生成非负光谱透过率的方法。该非负光谱透过率可应用于可编程高光谱成像系统的光学成像结果等效于... 本文针对高光谱成像,提出了一种基于主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)生成非负光谱透过率的方法。该非负光谱透过率可应用于可编程高光谱成像系统的光学成像结果等效于PCA-LDA数字模型后处理的高光谱数据的结果。该方法通过滤除训练过程中的负值,无需补偿透过比的二次采集,可以直接针对高光谱数据应用,即高光谱数据采集和PCA-LDA后处理可以通过光学成像的物理过程一次性同时实现,有助于在光学和遥感领域的信息应用中实现更智能便捷的光学检测与传感。 展开更多
关键词 高光谱成像 非负光谱透过率 主成分分析 线性判别分析
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基于Random Forest的水稻细菌性条斑病识别方法研究 认领
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作者 袁培森 曹益飞 +2 位作者 马千里 王浩云 徐焕良 《农业机械学报》 EI CAS 北大核心 2021年第1期139-145,208,共8页
为了快速、准确、有效地识别发病早期的细菌性条斑病,提出基于随机森林(Random forest,RF)算法的水稻细菌性条斑病识别方法,利用光谱成像技术获取该病害的高光谱数据,通过多元散射校正减少和消除噪声及基线漂移对光谱数据的不利影响。... 为了快速、准确、有效地识别发病早期的细菌性条斑病,提出基于随机森林(Random forest,RF)算法的水稻细菌性条斑病识别方法,利用光谱成像技术获取该病害的高光谱数据,通过多元散射校正减少和消除噪声及基线漂移对光谱数据的不利影响。利用随机森林特征重要性指标,选取逻辑回归(LR)、朴素贝叶斯(NB)、决策树(DT)、支持向量分类机(SVC)、k最近邻(KNN)和梯度提升决策树(Gradient boosting decision tree,GBDT)算法进行对比试验。同时筛选出12个位于450~664 nm范围内对识别模型有重要影响的光谱波段,并与全波段进行分类结果比较。试验结果表明:RF算法的分类准确率为95.24%,与试验选取的其他算法相比,效果最优,比NB准确率提高了20.97个百分点;与全波段分类结果相比,利用RF算法基于12个波长的识别,波长数减少了98.05%,识别精确率为94.66%,召回率为99.55%,F1值为97.04%,准确率为94.32%。虽然精确率减少了2.97个百分点、准确率减少了0.85个百分点,但召回率增加了4.4个百分点、F1值增加了0.67个百分点,模型精度满足要求。 展开更多
关键词 水稻表型 随机森林 高光谱成像 细菌性条斑病 病害识别
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基于高光谱成像技术的生菜冠层含水率检测 认领
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作者 李红 张凯 +2 位作者 陈超 张志洋 刘振鹏 《农业机械学报》 EI CAS 北大核心 2021年第2期211-217,274,共8页
为实现作物含水率的无损检测,以6种水分胁迫水平的生菜为研究对象,利用高光谱成像技术和特征波长选取方法对生菜冠层含水率进行检测研究。采用掩模法去除高光谱图像的背景噪声,并对生菜冠层光谱图像进行光强校正。利用标准正态变量变换... 为实现作物含水率的无损检测,以6种水分胁迫水平的生菜为研究对象,利用高光谱成像技术和特征波长选取方法对生菜冠层含水率进行检测研究。采用掩模法去除高光谱图像的背景噪声,并对生菜冠层光谱图像进行光强校正。利用标准正态变量变换法(SNV)去除原始平均光谱数据的噪声,采用蒙特卡罗无信息变量消除法(MCUVE)剔除无关变量,结合基于最小绝对收缩和选择算法(LASSO)、连续投影法(SPA)、LASSO与SPA算法组合(LASSO SPA)筛选特征变量,对数据进行降维处理,采用偏最小二乘法(PLS)建立5个生菜冠层含水率检测模型。经对比发现,全光谱中存在很多冗余信息变量和无关变量,采用全光谱建立的PLS模型复杂度最高,且预测能力最差;以MCUVE LASSO SPA筛选变量后的PLS模型效果最优,其中建模集相关系数R c和预测集相关系数R p分别为0.8827和0.9015,均方根误差分别为1.0662和0.9287。择优选取MCUVE LASSO SPA PLS模型计算生菜冠层每个像素点的干基含水率,生成可视化分布图,实现了生菜冠层叶片干基含水率可视化检测。本研究可为生菜冠层含水率快速无损检测提供参考。 展开更多
关键词 生菜 含水率 高光谱成像 无损检测 光强校正 特征选择
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肉类掺杂掺假的高光谱成像检测研究进展 认领
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作者 姜洪喆 蒋雪松 +4 位作者 杨一 胡逸磊 陈青 施明宏 周宏平 《食品与发酵工业》 CAS 北大核心 2021年第6期300-305,共6页
肉类的掺杂掺假是国内外普遍关注的公共安全问题,对社会经济、健康、环境等方面具有潜在影响。近年来,不法商家为牟取暴利导致肉类掺杂掺假现象层出不穷、多种多样,针对此类问题研究行之有效的检测技术与方法以保障肉品真实性具有重要... 肉类的掺杂掺假是国内外普遍关注的公共安全问题,对社会经济、健康、环境等方面具有潜在影响。近年来,不法商家为牟取暴利导致肉类掺杂掺假现象层出不穷、多种多样,针对此类问题研究行之有效的检测技术与方法以保障肉品真实性具有重要意义。高光谱成像技术以快速、非侵入、图谱合一等优势在食品农产品检测领域发展迅速,不仅可同时提取图像及光谱特征信息,还具备让肉类掺杂掺假"快速现形"的能力,具有较好的未来市场应用前景。该文介绍了肉类掺杂掺假现状,简述了高光谱成像原理及相关研究中数据解析方法,在探讨现有肉类掺杂掺假定性判别及定量预测研究进展基础上展望进一步研究突破方向,以期为相关肉品市场监管办法提供参考,也为其他类农产品掺假检测研究提供方法和思路借鉴。 展开更多
关键词 高光谱成像 肉品 掺杂掺假 数据解析 可视化
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基于高光谱成像的不同花期薇甘菊特征分析及监测模型研究 认领
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作者 马云强 刘雪莲 +3 位作者 刘梦盈 石雷 张忠和 赵宁 《云南大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2021年第2期290-298,共9页
薇甘菊是世界上危害巨大的杂草之一,入侵能力强,严重威胁当地生态系统.使用SOC710VP成像光谱仪获取薇甘菊不同花期高光谱数据,选取与薇甘菊不同花期显著相关的参数,建立不同花期监测模型.结果表明,盛花期和未开花期光谱反射率存在明显... 薇甘菊是世界上危害巨大的杂草之一,入侵能力强,严重威胁当地生态系统.使用SOC710VP成像光谱仪获取薇甘菊不同花期高光谱数据,选取与薇甘菊不同花期显著相关的参数,建立不同花期监测模型.结果表明,盛花期和未开花期光谱反射率存在明显“绿峰”和“红谷”,整体值大小依次为盛花期、未开花期、枯花期;一阶微分曲线在绿光波段、红边,未开花期、盛花期和枯花期均存在明显波峰,且值的大小依次为未开花期、盛花期、枯花期;在750~900 nm,盛花期和未开花期波峰、波谷出现波段范围大致相似,枯花期出现3个波峰,峰值依次减小;薇甘菊不同花期与光谱反射率及光谱一阶微分在529~671、734~744、770~786、791~796 nm和833~838 nm极显著相关,以NDVI、RVI、GI、DVI和HI特征参数构建的多元线性回归模型的拟合效果最佳.根据薇甘菊高光谱特征参数建立的监测模型,可有效地监测薇甘菊不同花期,研究结果可用于薇甘菊发生发展的监测. 展开更多
关键词 高光谱成像 薇甘菊 特征提取
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基于高光谱成像技术的500 kV运行绝缘子污秽识别及可视化研究 认领
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作者 马御棠 杨坤 +4 位作者 李谦慧 杨谨铭 潘浩 彭兆裕 颜冰 《云南电力技术》 2021年第1期14-19,共6页
电网绝缘子数量多,污秽成分复杂,传统污秽测试方法耗费大量人力物力,为快速、有效地辨识其污秽程度,本文提出一种基于高光谱成像技术的线路绝缘子污秽等级识别技术。首先,利用高光谱成像仪对不同污秽等级的84支运行绝缘子样品进行图谱... 电网绝缘子数量多,污秽成分复杂,传统污秽测试方法耗费大量人力物力,为快速、有效地辨识其污秽程度,本文提出一种基于高光谱成像技术的线路绝缘子污秽等级识别技术。首先,利用高光谱成像仪对不同污秽等级的84支运行绝缘子样品进行图谱信息采集,进行黑白校正;其次,获取感兴趣区域(region of interest,ROI)的反射率光谱曲线,使用SG平滑预处理方法削弱噪声干扰,通过竞争性算法(CARS)提取波谱特征;同时,采用HSI分量法分析现场绝缘子不同污秽等级的图像特征,提取图像饱和度(Saturation)分量特征;结合光谱数据与图像特征参量,建立基于极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的污秽等级识别模型,识别准确率可达86.1%,获取绝缘子高光谱图像各像素点的图谱信息并使用已建立的污秽等级识别模型进行分类,可实现绝缘子污秽等级的图像可视化。 展开更多
关键词 现场绝缘子 高光谱成像 图谱信息 极限学习机
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秦始皇帝陵出土二号青铜马车彩绘夔龙纹复原方法研究 认领
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作者 马琳娜 马生涛 +1 位作者 张加万 韩冬 《文物保护与考古科学》 北大核心 2021年第1期17-25,共9页
为对秦始皇陵出土的彩绘铜车马采取非接触且科学可靠的方法开展研究,选择使用高光谱成像技术,以非接触方式无损地获取文物表面信息。通过对信息的处理与分析,实现对于文物表面彩绘纹样的发现与复原工作。针对秦始皇帝陵出土的二号青铜... 为对秦始皇陵出土的彩绘铜车马采取非接触且科学可靠的方法开展研究,选择使用高光谱成像技术,以非接触方式无损地获取文物表面信息。通过对信息的处理与分析,实现对于文物表面彩绘纹样的发现与复原工作。针对秦始皇帝陵出土的二号青铜车马彩绘纹样的受损情况,提出了结合高光谱成像技术与计算机图像技术的数字复原方法。主要是利用了高光谱成像技术“图谱合一”的优势:一方面利用其在近红外区域的高光谱成像结果检测并复原出彩绘纹样难以识别的图案边缘信息;另一方面利用高光谱数据中的光谱信息,将铜车马彩绘纹样上未知矿物颜料的光谱同实验建立的矿物颜料标准光谱库进行拟合,识别出铜车马上彩绘所采用的颜料种类(雄黄1、石青5、石绿1、黄丹、铅白等),从而获得色彩信息。实验结果显示该方法可以得到较为完整的铜车马彩绘纹样的数字复原图像,并为今后对于铜车马更深入的研究和应用提供有利支撑。 展开更多
关键词 高光谱成像 彩绘铜车马 纹样数字复原 颜料识别
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基于高光谱成像的隧道油污监测系统设计 认领
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作者 赵风财 肖广兵 张涌 《土木建筑工程信息技术》 2021年第1期46-50,共5页
设计了基于高光谱成像的隧道油污监测系统,主要由油污监测系统、上位机管理系统、数据处理模块、油污清理模块等组成,利用无线传感网络实现通讯。系统实现了隧道油污超标的自动预警和油污的精准清理,使得隧道地面抗滑性能提高,保障了隧... 设计了基于高光谱成像的隧道油污监测系统,主要由油污监测系统、上位机管理系统、数据处理模块、油污清理模块等组成,利用无线传感网络实现通讯。系统实现了隧道油污超标的自动预警和油污的精准清理,使得隧道地面抗滑性能提高,保障了隧道内车辆驾驶的安全性。该系统具有操作简单,功能全面的特点,能够提高隧道管理的效率和决策的准确性。 展开更多
关键词 高光谱成像 隧道油污监测 自动预警
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最小噪声分离变换与Haar小波变换结合的壁画线状特征增强方法 认领
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作者 曹鹏辉 吕书强 +2 位作者 侯妙乐 赵林毅 汪万福 《文物保护与考古科学》 北大核心 2021年第1期26-33,共8页
在壁画的保护与修复中,线状特征具有重要的意义。然而由于自然环境等因素的影响,壁画经常出现褪色残缺等病害,导致其线状特征难以辨认。因此,利用高光谱成像与Haar小波变换结合,提出了一种壁画线状特征增强方法。首先,对高光谱影像进行... 在壁画的保护与修复中,线状特征具有重要的意义。然而由于自然环境等因素的影响,壁画经常出现褪色残缺等病害,导致其线状特征难以辨认。因此,利用高光谱成像与Haar小波变换结合,提出了一种壁画线状特征增强方法。首先,对高光谱影像进行最小噪声分离(MNF)变换,选取前10波段进行MNF逆变换进行重构,实现高光谱影像的降噪处理。其次,对重构后的影像选择真彩色波段变换为灰度图像,对灰度图像进行Haar小波分解。然后,对最小噪声分离变换后的影像,利用最大平均梯度法进行最优波段选择,将最优波段利用Haar小波进行变换,利用其分解后的低频信号与灰度图像分解后的低频信号相融合,高频信号使用MNF逆变换重构后的灰度图像。最后,对优化组合的低频和高频信号进行Haar小波逆变换得到结果图像,达到增强线状特征的目的。经过与原始灰度影像、主成分分析线状特征增强方法对比,验证了线状特征增强方法的有效性。研究结果可为壁画的保护修复提供更丰富、更直观的参考信息。 展开更多
关键词 壁画 线状特征 高光谱成像 HAAR小波变换 最小噪声分离变换 特征增强
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文章速递无人机技术在河湖水质污染监控中的应用研究 认领
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作者 陶慧华 姚雨彤 林文洁 《中国水能及电气化》 2021年第2期42-45,10,共5页
为研究无人机技术在我国河湖水质污染监控中的应用,文章以广西南宁市青秀区金沙河为研究对象,基于“无人机+高光谱成像”协同技术对该湖泊水质展开了全面监测与数据采集工作,并对多个监测点的水样进行了室内污染物检测试验。研究发现基... 为研究无人机技术在我国河湖水质污染监控中的应用,文章以广西南宁市青秀区金沙河为研究对象,基于“无人机+高光谱成像”协同技术对该湖泊水质展开了全面监测与数据采集工作,并对多个监测点的水样进行了室内污染物检测试验。研究发现基于无人机高光谱成像技术所建立的区域水质预测模型与实测结果吻合程度高,无人机监测结果反演空间成像效果好。研究成果可为我国河湖水质监测与改善提供借鉴。 展开更多
关键词 无人机技术 高光谱成像 水质监测 参数反演 预测模型
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文章速递高光谱遥感成像技术的发展与展望 认领
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作者 王建宇 李春来 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期22-33,共12页
地表形态和目标特性是空间对地遥感的两个重要问题.经过近40年的发展,高光谱遥感技术已取得了巨大的进展,从数据获取、处理到应用都积累了大量成果.作为涉及多学科交叉的年轻学科,高光谱遥感技术的发展经历了一个以需求为导向,在发展中... 地表形态和目标特性是空间对地遥感的两个重要问题.经过近40年的发展,高光谱遥感技术已取得了巨大的进展,从数据获取、处理到应用都积累了大量成果.作为涉及多学科交叉的年轻学科,高光谱遥感技术的发展经历了一个以需求为导向,在发展中又不断探索完善需求的历程.高光谱成像仪作为获取目标图谱数据的重要仪器,其发展对于整个高光谱遥感的发展至关重要.本文分析了国内外不同类型高光谱成像仪的成像体制及应用案例,得出了近40年来高光谱成像仪发展历程所展现出的技术特点,结合当前发展现状,对未来高光谱成像仪的发展趋势,尤其是核心指标的提升和技术体制拓展进行了综合展望,以期为该领域的后续研究提供一些思路,同时为相关领域的科技规划提供参考. 展开更多
关键词 目标特性 高光谱成像 精纲分光 热红外
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文章速递基于高光谱成像技术融合光谱和图像特征鉴别不同产地的甘草 认领
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作者 殷文俊 茹晨雷 +3 位作者 郑洁 张璐 颜继忠 张慧 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期923-930,共8页
基于高光谱成像技术从可见-近红外波段(VNIR, 435~1 042 nm)和短波红外(SWIR, 898~1 751 nm)波段提取光谱和图像特征,融合数据建立分类模型,鉴别不同产地甘草药材。提取甘草样品高光谱数据的光谱特征,结合多种预处理算法对光谱数据进行... 基于高光谱成像技术从可见-近红外波段(VNIR, 435~1 042 nm)和短波红外(SWIR, 898~1 751 nm)波段提取光谱和图像特征,融合数据建立分类模型,鉴别不同产地甘草药材。提取甘草样品高光谱数据的光谱特征,结合多种预处理算法对光谱数据进行降噪处理,利用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机分类(SVC)和随机森林(RF)建立产地分类模型。利用灰度共生矩阵(GLCM)提取图像纹理特征,从3个维度实现全方位融合,即VNIR和SWIR融合,光谱和图像融合以及全数据融合。结果显示,短波红外波段光谱对甘草产地鉴别准确率较高,基于Savitzky-Golay平滑的二阶导数预处理光谱建立的产地鉴别模型具有较优判别效果。PLS-DA和SVC产地鉴别模型分类准确率分别达到93.40%和94.11%,基于混淆矩阵和ROC特征曲线对模型进行评估,PLS-DA模型分类准确度和模型泛化能力优于SVC和RF模型。3个维度上的数据融合对分类性能产生积极影响,连续投影算法波段全数据融合仅利用28个特征波长分类准确率可达到94.82%,该方法在保证分类准确率的基础上能够有效地提高分类效率。高光谱成像技术能够无损、直观、快速鉴别不同产地甘草样品。 展开更多
关键词 高光谱成像 甘草 光谱特征 纹理特征 数据融合 产地鉴别
文章速递高光谱成像遥感载荷技术的现状与发展 认领
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作者 刘银年 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期439-459,共21页
高光谱成像技术可同时获取地物的几何、辐射和光谱信息,集相机、辐射计和光谱仪能力于一体,相比光学空间二维成像,可对地物进行空间和光谱三维成像,在一定的空间分辨率下,获取宽谱段范围内地物独特的连续特征光谱,对地物的精细分类和识... 高光谱成像技术可同时获取地物的几何、辐射和光谱信息,集相机、辐射计和光谱仪能力于一体,相比光学空间二维成像,可对地物进行空间和光谱三维成像,在一定的空间分辨率下,获取宽谱段范围内地物独特的连续特征光谱,对地物的精细分类和识别具有突出的优势,目前已成为对地遥感的重要前沿技术手段,在自然资源调查、生态环境监测、农林牧渔、海洋与海岸带监测等领域发挥着越来越重要的作用。随着高光谱遥感应用的深入研究,对高光谱成像遥感仪器的光谱范围、幅宽、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率与定标精度等指标提出了新的要求。同时满足这些相互制约的参数指标,是国内外高光谱载荷研制中一直难以突破的技术难点。本文主要对国内外的高光谱成像遥感载荷技术进行了综述,介绍了国内外典型的机载、星载高光谱成像遥感仪器,以及近年来发射、正在研制和计划发展的星载高光谱成像载荷,并分析了这些载荷的技术方案、性能指标和应用效果;介绍了声光调谐(AOTF)、液晶调谐(LCTF)、法布里—珀罗调谐(FPTF),渐变式(LVF)和阶跃式(ISF)光楔滤光片,压缩感知光谱成像等新型分光技术,并分析了它们各自的技术优缺点以及应用于高光谱成像的可行性和现状;最后展望了高光谱成像载荷技术的发展趋势。 展开更多
关键词 遥感 高光谱成像 遥感载荷技术 宽谱 宽幅 高分辨率
文章速递鸡胚性别鉴定“黑科技” 认领
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作者 黄梦雨 曹伟胜 《养禽与禽病防治》 北大核心 2021年第4期5-6,共2页
在蛋鸡生产中,不太受欢迎的公鸡在刚出孵时就要被扑杀,这引起了人们对动物福利的关注。现有的鸡胚性别鉴定方法如翻肛鉴别法、鸡胚尿囊液雌激素含量鉴定法等或多或少会对鸡胚孵化率及健雏率产生影响。因此,期望找到一种无损且高效的早... 在蛋鸡生产中,不太受欢迎的公鸡在刚出孵时就要被扑杀,这引起了人们对动物福利的关注。现有的鸡胚性别鉴定方法如翻肛鉴别法、鸡胚尿囊液雌激素含量鉴定法等或多或少会对鸡胚孵化率及健雏率产生影响。因此,期望找到一种无损且高效的早期鸡胚性别鉴定方法,以满足现代集约化孵化场的需求。近年来,一种基于羽毛颜色检测的非破坏性光学技术被提出,用于无损鉴定鸡胚性别。由于褐色鸡品系在羽毛颜色上表现出性别二态性,雌性日龄雏鸡羽毛表现为褐色,雄性表现为黄色。该技术利用卤素灯对11~14日龄的鸡胚进行透光检查,形成的透射光被光谱范围在400~1000nm的高光谱相机采集,随后采用主成分分析、线性判别分析等方法对数据进行分析和分类。研究表明,对孵化14d的鸡胚性别鉴定时准确率最高,接近97%。 展开更多
关键词 高光谱成像 性别鉴定
成像技术在食品安全与质量控制中的研究进展 认领 被引量:1
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作者 邓亚美 王秀娟 +2 位作者 杨敏莉 贺木易 张峰 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期741-749,共9页
食品质量与安全是政府、食品行业以及消费者十分关注的问题。为了保证食品质量与安全,需要对食品中的风险因子进行检测。传统的分析方法如生物化学方法和仪器分析方法(色谱法、色谱-质谱法)存在前处理比较复杂,耗时,对样品具有破坏性及... 食品质量与安全是政府、食品行业以及消费者十分关注的问题。为了保证食品质量与安全,需要对食品中的风险因子进行检测。传统的分析方法如生物化学方法和仪器分析方法(色谱法、色谱-质谱法)存在前处理比较复杂,耗时,对样品具有破坏性及无法获取目标物空间信息等缺点。因此,开发快速,无损,实时和可视化的检测技术十分重要,这也是食品领域研究的热点。近年来,高光谱成像技术融合了成像和光谱两种技术,可以作为一种用于食品质量和安全评估的非破坏性和实时检测的工具。拉曼光谱成像技术可以同时获得待测物的光谱和空间信息,具有快速,无损和低成本等优点,在食品安全评价和质量控制中也得到了成功应用。质谱成像技术不需要标记和染色,即可实现样品组织表面待测物的可视化和高通量分析。它作为一种分子可视化技术,可以获得食品中营养成分及内、外源性有害物质的空间分布信息,在食品领域也表现出良好的应用前景。本文检索了近几年国内外发表的成像技术在食品研究中的相关文献,介绍了高光谱成像技术、拉曼光谱成像技术和质谱成像技术的原理,并综述了它们在食品安全与质量控制中的应用。此外,本文分析和讨论了这几种成像技术的优缺点,并对成像技术在食品领域的发展前景做出了展望。 展开更多
关键词 高光谱成像 拉曼光谱成像 质谱成像 食品安全 质量控制
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电子式多狭缝组合编码高光谱成像系统 认领 被引量:2
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作者 刘世界 李春来 +2 位作者 徐睿 唐国良 王建宇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期325-333,共9页
编码孔径光谱成像系统利用空间光调制器对目标信息进行编码,将信号映射到二维探测器面阵上,形成空间和光谱混叠信息,通过重构算法恢复出光谱数据立方体。由于该系统的色散仅仅发生在水平方向上,为了提高编码的效率,提出只在一个方向上... 编码孔径光谱成像系统利用空间光调制器对目标信息进行编码,将信号映射到二维探测器面阵上,形成空间和光谱混叠信息,通过重构算法恢复出光谱数据立方体。由于该系统的色散仅仅发生在水平方向上,为了提高编码的效率,提出只在一个方向上具有编码效果的多狭缝组合编码。与目前采用的二维随机编码比较,在取得相同重构结果的前提下,多狭缝组合编码形式简化了数学模型的建立和分析,降低了编码复杂度。在此基础上,利用液晶光阀的开关特性实现实际系统编码,结合PGP(棱镜-透射光栅-棱镜)分光组件搭建光谱成像系统,进行了不同采样率下的实验,得到了高精度的恢复结果,验证了系统编码的可行性,为编码光谱成像系统领域提供了新思路。 展开更多
关键词 成像系统 计算成像 压缩感知 高光谱成像 编码孔径
高光谱在体组织成像方法的研究进展 认领
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作者 马雪洁 刘蓉 +2 位作者 李晨曦 陈文亮 徐可欣 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第8期12-21,共10页
高光谱成像方法可同时获取在体组织的二维图像与光谱信息,具有空间与光谱分辨率高、成像范围大、无损快速等优点,为在体诊断提供了丰富的信息。近年来,研究人员在成像方法、仪器与应用方面进行了大量研究,取得了长足进展。本文综述了高... 高光谱成像方法可同时获取在体组织的二维图像与光谱信息,具有空间与光谱分辨率高、成像范围大、无损快速等优点,为在体诊断提供了丰富的信息。近年来,研究人员在成像方法、仪器与应用方面进行了大量研究,取得了长足进展。本文综述了高光谱在体组织成像方法及应用研究的主要进展,探讨高光谱成像分光方法、系统组成与特点。从光谱重构方法、组织光学参数测量、基于深度学习的图像处理方法等方面,介绍在体组织成像与成分检测方法的研究进展。同时,对高光谱成像在临床医学,如皮肤创伤与愈合过程检测,糖尿病足与视网膜疾病诊断,手术中检测及微循环功能评估等方面的应用进展进行了总结。 展开更多
关键词 成像系统 高光谱成像 生物医学光子学 组织光学成像
宽波段高光谱成像技术在物证检验中的应用 认领
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作者 赵雪珺 黄晓春 +4 位作者 王长亮 蔡能斌 尹禄 卢禹先 潘明忠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期674-678,共5页
高光谱成像技术在物证检验领域的应用具有非常重要的意义,其不仅能够记录物证的光谱特征用以分析物质成分,而且能够准确记录不同成分的空间分布情况,从而实现无损、快速、定位分析物证成分的功能。高光谱成像物证检验技术的光谱检测范... 高光谱成像技术在物证检验领域的应用具有非常重要的意义,其不仅能够记录物证的光谱特征用以分析物质成分,而且能够准确记录不同成分的空间分布情况,从而实现无损、快速、定位分析物证成分的功能。高光谱成像物证检验技术的光谱检测范围通常集中在可见-近红外区域,而现有基于高光谱成像技术的物证检测设备基本只能单独覆盖可见波段或者近红外波段,无法实现可见-近红外的宽波段检测需求。为了拓宽成像光谱仪的检测波段范围从而实现提高物证检验精度和增加物证检验种类的目的,首先分析了推扫式成像光谱仪的组成结构及工作原理,剖析了直接研制宽波段成像光谱仪的技术难度和高昂成本,最后提出了将短波段范围的400~1 000 nm可见高光谱成像仪和900~1 700 nm近红外高光谱成像仪相结合的方式实现宽波段范围的方法。通过2台高光谱成像设备线视场匹配将独立的2台设备联合作为1台设备使用,采用定标板辅助装调的方法实现2台高光谱成像仪线视场的像素级拼接,将设备拼接带来的误差降低到不影响输出结果的程度,最终研制出一种波段范围可达400~1 700 nm的可见-近红外宽波段高光谱物证检测设备。搭建实验系统,分别固定2台独立的短波段范围高光谱成像光谱仪,利用平移台带动检材沿着垂直于线视场的方向移动实现推扫,所获取的数据立方体具有400~1 700 nm的宽光谱范围, 400~1 000 nm的光谱分辨率为2.5 nm, 1 000~1 700 nm的光谱分辨率为4 nm。实验结果表明该方法的可行性,对于宽波段高光谱成像仪的研制具有指导意义,使高光谱成像仪在物证检验领域具有更高的应用价值和更广的应用范围。 展开更多
关键词 高光谱成像 光谱特征 波段范围 宽波段高光谱 物证探测
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