[發(fā)明專利]一種杏果實品質多尺度表型方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010906082.1
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112113930A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 郭玲;羅華平;周慧杰;黃雪
• 申請（專利權）人: 塔里木大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563;G01N21/21;G01N33/02;G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

本發(fā)明公開了一種杏果實品質多尺度表型方法，基于建立杏果實微觀組織切片模型庫、杏果實表皮特征組織模型庫、杏果實硬度、理化品質數(shù)據(jù)庫和與之對應光譜偏振數(shù)據(jù)庫,建立杏果實品質微觀光譜品質統(tǒng)計相關模型。通過室內外不同時期杏果實光譜隨光照條件、空間距離角度變化BRDF雙向反射率分布數(shù)據(jù)庫。建立室內外杏冠層尺度BRDF雙向反射率分布模型,和多時相室外典型環(huán)境光譜模型。通過多參量定性分類和定量檢測，構建多尺度杏品質表型方法和無損檢測體系，提高了模型的穩(wěn)定性和環(huán)境適應性。

技術領域

本發(fā)明涉及無損檢測技術領域，更具體的說是涉及一種杏果實品質多尺度表型方法。

背景技術

目前，南疆杏通常以“杏棉間作”和“杏糧間作”的種植模式，日趨規(guī)?；蜋C械化。隨著新疆南部杏林果業(yè)的產業(yè)區(qū)域化、規(guī)?；?，信息化快速健康發(fā)展，迫切需要發(fā)展大面積果品品質區(qū)域化快速檢測技術。具有開展多尺度高精度網(wǎng)格化近地面校正模型研究條件。

基于常規(guī)的無損檢測方法，通常在暗箱進行。由于缺乏微觀品質信息，模型不穩(wěn)定，環(huán)境適應性差。常規(guī)的近紅外無損模型檢測方法，需要對樣品粉碎和多元散射校正(MSC)等方法做前期預處理，通過近距離測量光譜強度變化獲得檢測組分信息。由于沒有考慮樣品表面特征，如絨毛多少、果皮紋理、光澤度、果皮粗糙度、果實顏色等表面物理特征的影響。使得無損檢測模型機理不明確，不穩(wěn)定且精度不高，使得無損檢測模型應用范圍受到一定限制。

因此，通過獲取典型環(huán)境杏果實光譜和品質對應關系數(shù)據(jù)，開展多尺度空間維度、多時相特征信息提取，構建多尺度杏品質無損檢測體系是本領域技術人員亟需解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種杏果實品質多尺度表型方法，通過室內杏果實光譜隨光照條件和空間距離變化規(guī)律和多時相室外典型環(huán)境光譜模型，構建多尺度杏品質無損檢測體系，提高了模型的穩(wěn)定性和環(huán)境適應性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種杏果實品質多尺度表型方法，包括以下步驟：

S1、基于杏果實品質的數(shù)字化表征建立對應的微觀特征模型庫，建立杏果皮組織切片模型庫、杏果實硬度品質模型庫、杏果實理化品質模型庫；

S2、通過近紅外光譜無損檢測模型，獲得杏果實微觀組織切片模型庫中不同品質杏果實表皮物理特征對應的多角度偏振光譜，通過表皮物理特征與光譜偏振特征參量的對應關系，建立杏果實表皮特征品質偏振模型；

S3、固定光照條件下，室內多通道網(wǎng)格化標記不同距離和方向的杏果實，通過標準板對不同距離和方向杏果實光譜進行敷設校正，采集不同果實特征杏果實偏振高光譜，建立不同距離杏果實表面特征BRDF模型；

S4、不同方位光照條件下，室內多通道網(wǎng)格化標記不同距離和方向的杏果實，通過標準板對不同距離和方向杏果實光譜進行輻射校正，建立杏果實品質光譜BRDF雙向反射率分布函數(shù)模型；

S5、從杏果實微觀組織切片模型庫中獲取不同杏的品種，采收后的典型環(huán)境下樹冠層杏果實微觀組織切片模型，在固定光照條件下，室內多通道網(wǎng)格化標記不同方位杏果實，通過標準板對不同方位杏果實光譜進行輻射校正，建立室內杏冠層尺度BRDF雙向反射率分布模型；

優(yōu)選的，所述光譜特征參量包括線偏振度DOLP，偏振相角orient。

優(yōu)選的，所述步驟S1中的杏果實微觀組織切片模型庫包括：果實表皮結構解剖模型和果實縱向解剖模型，其中包括杏果皮有無絨毛，杏果皮氣孔形態(tài)，杏果皮氣孔大小，杏果皮數(shù)量，杏果皮厚度，杏果肉薄壁細胞密度，果實大小、硬度，果皮紋理，果實顏色，果實的理化特性包括水分及可溶性固形物。