基于近红外光谱图像的玉米种子纯度鉴定方法研究

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1、分类号：单位代码：密级学号硕士学位论文基于近红外光谱图像的玉米种子纯度鉴定方法研究研究生：贾仕强指导教师：安冬副教授申请学位门类级别：工学硕士专业名称：信号与信息处理研究方向：数字信号处理技术与应用所在学院：信息与电气工程学院年月分类号：单位代码：密级学号：闻犬令硕士学位论文基于近红外光谱图像的玉米种子纯度鉴定方法研究研宄生：贾仕强指导教师：安冬副教授申请学位门类级别：工学硕士专业名称：信号与信息处理研究方向：数字信号处理技术与应用所在学院：信息与电气工稈学院年月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果

2、。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：时间：彡年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被査阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《

3、中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名：时间：么年彡月如日导师签名：时间：知丨年月丨丨日中国农业大学硕士学位论文摘要摘要玉米种子的纯度是限制玉米产量的关键因素，对玉米种子的纯度进行鉴定，提高种子的质量，可以促进粮食增产和农民增收，对保证国家的粮食安全具有重要意义。本文研宄了基于近红外光谱图像的玉米种子纯度鉴定方法，开发了种子光谱定性分析软件。主要研宄内容总结如下：、建立了对玉米种子组合（每对组合包含一个杂交种及其母本）基于高光谱图像光谱信息和图像信息的的纯度鉴定模型。基于种子

4、光谱信息的纯度鉴定模型对对组合旳鉴定正确率在以上，另外对组合的正确率在以上，达到了筛选的性能要求；基于种子单波段图像形状和纹理特征的纯度鉴定模型对六对组合的平均正确识别率均在以上，满足筛选的性能要求。确定出四个能够反映母本和杂交种种子差异的特征波段范围（，、构建并对比了玉米种子四个特征波长（，图像反射和透射两种成像系统，发现透射方式采集的图像受种子胚面和非胚面的影响更小，母本和杂交种更容易区分。优化了基于透射成像的对玉米种子组合的纯度鉴定模型的性能，对组合正确率超过对组合正确率超过达到了筛选的性能要求。农华组合的纯度鉴定模型对不同环境中采集的组测

5、试数据的正确识别率均在左右，满足实际应用的性能要求。、设计并开发了种子光谱定性分析软件，提高了定性分析的效率和结果的可靠性。提出可分性、偏离度等评价指标对样本的定性分析模型性能进行预判，指导数据预处理和特征提取方法的选择，提高了建立定性分析模型的效率；改进了数据处理和模式识别算法，提升了定性分析模型的正确率和稳健性。关键词：玉米种子纯度，近红外光谱图像，特征波段，定性分析软件中国农业大学硕士学位论文，，，，，，中国农业大学硕士学位论文目录目录翻目表目录第一章绪论研宄目的和意义国内外研宄现状研究内容第二章玉米种子纯度近红外光谱图像鉴定系统总体设计引

6、目玉米种子纯度鉴定系统的组成及工作流程玉米种子纯度鉴定系统硬件系统设计玉米种子纯度鉴定软件功能设计算法说明及参数定义本章小结第三章基于高光谱图像鉴定玉米种子纯度引言玉米种子纯度高光谱图像鉴定系统基于光谱信息的玉米种子纯度高光谱图像鉴定基于图像信息的玉米种子纯度高光谱图像鉴定本章小结第四章利用近红外特征波段图像鉴定玉米种子纯度弓言近红外特征波段反射图像鉴定玉米种子纯度的可行性研宄近红外特征波段透射成像鉴定玉米种子纯度的可行性研究玉米种子纯度鉴定系统的性能测试本章小结第五章种子光谱定性分析软件的设计和测试中国农业大学硕士学位论文目录弓丨胃种子光谱定性

7、分析软件分析流程设计种子光谱定性分析软件测试本章小结第六章结论与建议结论建议参考文献顏作者简历中国农业大学硕士学位论文图表目录图表目录图近红外光谱信号范围（图近红外高光谱图像示意图（引自参考文献图简要技术路线图图玉米种子纯度鉴定系统组成和工作流程图玉米种子纯度鉴定的图像预处理、特征提取和建立模型流程图玉米种子纯度鉴定系统硬件系统组成示意图图玉米种子纯度鉴定系统成像波段图像示例图玉米种子纯度鉴定软件结构图图玉米种子纯度鉴定软件界面图建立仿生模式识别模型过程示意图图推扫型高光谱成像系统图种子高光谱图像立方体（和平均反射光强光谱曲线（图波段图像玉米种子

8、分割示意图图六对组合玉米种子高光谱图像处图像示例图玉米杂交和母本种子高光谱图像反射光强值曲线（和吸光度曲线（图农华杂交种和母本胚面和非胚