基于高光谱成像技术和SVM神经网络的马铃薯外部损伤识别-论文.pdf

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1、第53卷第15期湖北农业科学Vo1．53No．152014年8月HubeiAgriculturalSciencesAug．，2014基于高光谱成像技术和SVM神经网络的马铃薯外部损伤识别汤哲君，汤全武，张然，史崇升-(1．宁夏大学物理电气信息学院，银川750021；2．中国移动通信集团宁夏有限公司，银川750002)摘要：探索利用高光谱成像技术识别马铃薯外部损伤的方法。对外部冻伤、机械损伤、摔伤和正常4类共162个马铃薯样本进行高光谱成像试验．对试验得到的原始数据进行主成分分析以实现数据降维．从降维后的特征图像中提取均值、标准差、平滑度、三阶矩

2、、一致性、熵6个描绘子组成特征向量，把特征向量分别输入贝叶斯分类器、BP神经网络和SVM神经网络3个模型进行识别．结果贝叶斯分类器模型对冻伤和机械损伤两类马铃薯相互误判严重．BP神经网络模型对机械损伤类马铃薯识别率低．而SVM神经网络模型较前两个模型的识别率有明显提高．是最为适合的马铃薯外部损伤识别模型关键词：高光谱成像技术：马铃薯外部损伤；主成分分析；贝叶斯分类器；神经网络模型中图分类号：$532：TN911．73文献标识码：A文章编号：0439—8114(2014)15—3634—05IdentifyingPotatoExternalDam

3、ageBasedonHyperspectralImageSystemandSVMNetworksTANGZhe-jun17TANGQuan-wu~．ZHANGRan1,SHIChong-sheng(1．SchoolofPhysics＆ElectricalInformation，NingxiaUniversity，Yinchuan750021，China2．ChinaMobileGroupNingxiaCompanyLimited，Yinchuan750002，China)Abstract：Identifyingpotatoexternaldam

4、ageusinghyperspectralimagesystemwasexplored．Theexperimentofhyperspeetralimagewascarriedoutforexternalfrostbite，mechanicaldamage，hurtandnormal(atotalof162)potato．Principalcomponentanalysiswasperformedtorealizedatadimensionalityreductionbasedontheoriginalexperimentaldata．Theme

5、an，standarddeviation，smoothness，thirdmoment，uniformity，entropyof6depictsextractedfromthedimensionalityreductionfeatureim—agewereusedtocompositethesub—featurevector．Theeigenvectorwasinputseparatelytobayesianclassifier，theBPneuralnetworkandSVMneuralnetworkmodelforidentificatio

6、n．Theresultsshowedthatbayesianclassifiermodelseriouslymis-judgedfrostbiteandmechanicaldamagepotatoes．TherecognitionrateofBPneuralnetworkmodelwaslowformechanicaldamagetypeofpotato．TheSVMneuralnetworkmodelobviouslyimprovedrecognitionrateamongthefirsttwomodelsandwasthemostsuita

7、blemodelforidentifyingpotatoexternaldamage．Keywords：hyperspectralimagesystem；potatoexternaldamage；principalcomponentanalysis；bayesianclassifiers；neuralnet—workmode1无损检测领域的常用技术是近红外光谱技先进技术．以空间识别的方法获取目标的光谱信术⋯，可以检测农产品的内外部品质，但近红外光谱息，包含两维的空间信息和一维的光谱信息，具有技术只提供对农产品一个小区域的检测．由于马铃连续多波段

8、、光谱分辨率高(通常精度可达2～3nm)薯等农产品品质在空间上存在差异．所以该方法对等特点，是多信息融合检测果品综合品质的首选技马铃薯外部损伤检测还存