基于高光谱成像技术的马铃薯外部品质无损检测建模与优化-研究

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1、目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1课题来源及研究目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2基于HIT的农产品无损检测技术的国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．3课题研究内容及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7第二章马铃薯高光谱数据的采集与降维⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．1高光谱成像技术简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．2马铃薯高光谱

2、数据的采集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．3马铃薯样本感兴趣区域的光谱分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102．4马铃薯高光谱图像的降维⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．5基于感兴趣区域的马铃薯高光谱数据获取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17第三章马铃薯高光谱图像及其感兴趣区域光谱数据的预处理⋯⋯⋯⋯．183．1马铃薯高光谱图像数据的去噪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．183．2基于小波变换的马铃薯高光谱

3、图像的重构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．233．3马铃薯外部感兴趣区域光谱预处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29第四章马铃薯外部品质预测模型的建立与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．304．1马铃薯外部品质的建模过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯304．2预测模型性能的评价指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯314．3马铃薯外部品质BP．ANN预测模型的建立与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．4马铃薯外部品质RBF—ANN预测模型的建

4、立与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．394．5马铃薯外部品质SVM—ANN预测模型的建立与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．444．6马铃薯外部品质PLS预测模型的建立与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．504．7马铃薯外部品质贝叶斯分类器预测模型的建立与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．544．8马铃薯外部品质预测模型的性能比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．594．9本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6l第五章马铃薯外部品质端元预测模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．625．1马铃薯外部品质端元波谱数据的提取⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．625．2马铃薯外部品质端元预测模型的建立与性能分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．665．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．69第六章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯706．1结{念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．706．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7l参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．77附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．78个人简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．80宁夏大学硕士学位论文第一章绪论1．1课题来源及研究目的和意义课题来源于导师科研项目《基于高光谱成像技术的马铃薯快速无损检测自动分级系统的研发》，宁夏大学自然科学基金项目《基于高光谱成像技术的马铃薯外部品质无损检测建模及优化研究》，编号为zRl318。马铃薯具有低脂肪、低热量的特点，是理想的食物来源。全世界共有10

7、0多个国家种植马铃薯。马铃薯是我国包括大豆在内的第五大粮食作物，产业快速发展，种植面积和鲜薯产量均居世界首位，产业链条逐步拓展，经济效益稳步提升【1]。马铃薯是宁夏五大战略性主导产业之一，是宁夏南部山区农民增收的重要来源和四大支柱性产业之一【2J。宁夏马铃薯种植面积以年均26．4％的速度增长，以西吉“中国马铃薯之乡”和“六盘山种薯”品牌为依托，已形成以南部山区和中部干旱带为主的产业带．种植面积达到411万亩，成为宁夏第一大农作物，初步形成了特色明显的四大种植区域，主产区西吉县农民人均马铃薯收入达到750元。马铃薯产业也由单一的

8、解决温饱向系统产业开发提升转变，由单一的商品薯生产向以种薯生产、淀粉加工和鲜薯外销并重转变。目前，宁夏马铃薯消费结构由过去总产量的70％以上自食、饲用和留种，加工与外销不足30％，转变为现在加工转化40％、外销贩运40％、自食和饲用10％、留种10％的消费结构新格局。马铃薯的