不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建

作者:王大彬; 孟贵星; 王雪松; 陈红华; 邓建强; 向必坤; 谭绍安; 王瑞*
来源:中国烟草科学, 2023, 44(03): 85-91.
DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2023.03.012

摘要

为掌握不同成熟度茄衣烟叶的高光谱特征,本研究利用便携式高光谱相机采集3种成熟度[尚熟(SS)、成熟(CS)以及完熟(WS)]茄衣烟叶的高光谱图像并提取光谱数据,通过多元统计分析研究了不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征,并构建了支持向量机(SVM)模型用于茄衣烟叶成熟度的分类判别。茄衣烟叶高光谱在400~680 nm、730~1000 nm各自区域内以及400~430 nm与730~1000 nm两个区域之间具有很强的正相关性,在460~730 nm与760~940 nm之间相关性较弱;3个特征值大于1的主成分(PC1~PC3)几乎包含了所有的光谱信息;主成分方差分析结果表明,不同成熟度茄衣烟叶的高光谱反射特征在可见光、红边以及近红外区域均存在统计学差异;SVM对3种成熟度茄衣烟叶的分类准确率达到98%以上,对CS茄衣烟叶的精确率、召回率和F1分数均为100%,对SS和WS茄衣烟叶均达到94%以上。茄衣烟叶高光谱存在多重共线性,具有很好的降维效果,不同成熟度茄衣烟叶的光谱反射特征差异明显,SVM在茄衣烟叶成熟度分类判别方面表现优异,可辅助用于茄衣烟叶适熟采收。

  • 出版日期2023
  • 单位湖北省烟草公司恩施州公司; 中国农业科学院烟草研究所

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