
使用900-1700nm短波紅外高光譜相機,對樣品進行高光譜數據采集;
使用高光譜數據處理和分析軟件對采集的數據進行降噪和反射率計算等數據預處理;分別采用特征譜段篩選等多種分析算法進行驗證,確定光譜波段范圍和算法。

本次測試采用高光譜設備進行測量
高光譜相機覆蓋400-1700nm波長范圍
高光譜圖像
使用50%反射率板標定,通過ROI圈出新葉與老葉特征區域,算出平均反射率曲線,可以看出反射率與污染程度成反比。污染程度越高,反射率越低。

污染程度區分:算法一
監督分類:建立統計識別函數為理論基礎、依據典型樣本訓練方法進行分類。
基于反射率曲線監督分類,可以看出污染程度區分明顯,但是存在大量未識別區域。

污染程度區分:算法二
使用深度學習算法建立模型,導入到反射率文件中,用顏色渲染工具填圖,可以明顯看出不同程度的污染的區別,邊緣誤識別部分可能為陰影部分區域,準確率可以達到70%以上。


結論
使用光譜視覺技術,通過采集過濾盒背部大面積的高光譜數據,并對數據進行預處理和選擇相應的算法進行分析后,可對樣品進行區分,區分準確率為80%以上。
其中900-1700nm的可見近紅外譜段相機具有識別準確率和精度高、受周邊環境光影響小、算法簡單等優點。
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