[發明專利]基于高光譜成像技術的枸杞子產地識別方法有效
| 申請號： | 201910082990.0 | 申請日： | 2019-01-25 |
| 公開（公告）號： | CN109765194B | 公開（公告）日： | 2021-05-11 |
| 發明（設計）人： | 黃璐琦;郭蘭萍;張小波;李靜 | 申請（專利權）人： | 中國中醫科學院中藥研究所 |
| 主分類號： | G01N21/3563 | 分類號： | G01N21/3563;G01N21/55;G06T7/136 |
| 代理公司： | 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245 | 代理人： | 關暢 |
| 地址： | 100700 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 光譜 成像 技術 枸杞子 產地 識別 方法 | ||
1.一種基于高光譜成像技術的枸杞子產地識別方法，包括如下步驟：1)對不同產地同一品種的枸杞子進行光譜掃描，每次各收集1000～2400nm的高光譜數據；
所述光譜掃描的步驟中，擺放枸杞子時，突出每一顆粒的特征，盡量沒有重疊的緊密擺放；
所述枸杞子的樣本數量大于等于100；
采用高光譜成像儀進行所述光譜掃描；
所述光譜掃描的條件如下：所述高光譜成像儀的鏡頭與所述枸杞子的距離為20～30cm；平臺移動速度為1.5mm/s；利用1000～2400nm鏡頭時，積分時間為4500μs，幀時間為46928；
2)將樣本原始的高光譜數據進行RAD校正；
步驟2)中RAD校正為Radiometric calibration輻射校準；
3)將步驟2)中RAD校正后的數據進行黑白校正，處理為相對反射率數據；
步驟3)中黑白校正公式如下：
式中R表示經過校正后的圖像的相對反射率，IR表示原始圖像的能量值，IW表示白板圖像的能量值，IB表示黑板圖像的能量值；
4)對所述相對反射率數據進行閾值分割，刪除小面積運算；
步驟4)采用MATLAB軟件進行所述閾值分割，刪除小面積運算；
5)對步驟4)中處理后的數據進行感興趣區域提取，然后計算得到感興趣區域平均光譜值；
步驟5)中，采用MATLAB軟件進行所述感興趣區域提取以及平均光譜計算；
6)將光譜掃描的數據經步驟5)處理后得到的感興趣區域平均光譜值分割為三部分，記為訓練集、驗證集和測試集光譜數據；
步驟6)中感興趣區域平均光譜值分割為三部分的操作如下：利用matlab軟件中的randperm函數，光譜掃描的數據平均分成三份，其中兩份數據以2：1比例進行訓練集和驗證集光譜數據隨機分組，剩余的一份收集數據作為測試集；
7)將步驟6)處理得到的訓練集、驗證集和測試集光譜數據使用ZCA白化進行處理；
8)將由步驟7)處理后的訓練集光譜數據得到的主要光譜信息與產地信息利用偏最小二乘回歸進行建模，得到枸杞子產地識別模型，利用所述光譜數據驗證集與測試集光譜數據調試模型；由最終確立的產地識別模型進行枸杞子產地識別。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述光譜掃描的次數為3次。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟8)采用MATLAB軟件進行所述偏最小二乘回歸模型建立。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述不同產地同一品種的枸杞子的產地為新疆、內蒙、甘肅、青海和寧夏中的至少一種；
所述不同產地同一品種的枸杞子的品種為寧夏枸杞。
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