[发明专利]基于高光谱成像技术检测花生中蔗糖含量分布的方法

摘要

本发明提供了基于高光谱成像技术检测花生中蔗糖含量分布的方法，包括：采集花生样品在特征波长处的光谱图像，将特征波长处经过预处理后的光谱反射值，输入花生蔗糖含量分布定量模型，得到花生样品蔗糖含量分布。本发明还提供建立花生中蔗糖含量分布定量模型的方法，包括采集花生高光谱图像，并利用常规方法测定其蔗糖含量；高光谱图像经过图像校正与背景删除，提取平均光谱；以预处理后平均光谱为自变量，以蔗糖含量为因变量，建立全波段蔗糖含量的回归模型，在此基础上利用回归系数，确定特征波长，建立并验证所述定量模型。本发明快速简便，效率高，不破坏样品，不使用任何化学试剂，测定结果准确，实现了花生蔗糖含量的可视化。

主权项

1.一种基于高光谱成像技术建立花生中蔗糖含量分布定量模型的方法，该方法包括以下步骤：1.1收集具有代表性的花生样品，用高光谱仪扫描获得花生样品中每个像素点在各波长下的图像信息，得到花生样品的原始高光谱三维图像；1.2对所述花生样品的原始高光谱三维图像进行校正和背景删除后，提取花生样品图像平均光谱；1.3对所述花生样品图像平均光谱进行标准正态变量变换结合去趋势预处理；1.4采用常规方法检测所述花生样品的蔗糖含量，得到花生样品的蔗糖含量；1.5将所述花生样品作为校正集，以所述校正集所述预处理后的平均光谱为自变量，以所述花生样品的蔗糖含量为因变量，通过偏最小二乘法建立所述校正集自变量和因变量的偏最小二乘法回归模型；利用留一法进行验证；1.6根据所述校正集偏最小二乘法回归模型的回归系数，选择对所述回归模型贡献率绝对值最大的波长为特征波长；并通过偏最小二乘法建立校正集花生中蔗糖含量分布定量模型；利用留一法进行验证；步骤1.6中所述特征波长分别为：964nm、1017nm、1067nm、1170nm、1200nm、1233nm、1293nm、1420nm、1457nm、1634nm；所建立的花生中蔗糖含量分布定量模型如下：Ysucrose＝8.119+12.657R964nm–30.076R1017nm+12.958R1067nm+11.679R1170nm+8.918R1200nm–21.432R1233nm–47.142R1293nm+16.914R1420nm–30.055R1457nm–64.920R1634nm其中，Ysucrose为花生样品的蔗糖含量，R964nm、R1017nm、R1067nm、R1170nm、R1200nm、R1233nm、R1293nm、R1420nm、R1457nm、R1634nm分别为花生样品在特征波长964nm、1017nm、1067nm、1170nm、1200nm、1233nm、1293nm、1420nm、1457nm、1634nm处经过预处理后的光谱反射值。