基于高光谱成像技术的桑叶农药残留检测研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mini_fc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
含有农药残留的桑叶极易引起家蚕中毒,从而严重威胁桑蚕业的发展,因此,实现对桑叶农残的快速、精确、无损检测具有非常重要的意义。传统的检测都是以有损的化学检测方法为主,但化学检测方法破坏性强、时效性差,影响桑树生长而不利于大范围推广应用。近年来,基于光谱分析技术的无损检测方法在农药残留领域得到了普遍的应用。然而光谱技术由于采用点采样方式无法充分获取作物的完整信息,导致检测结果的随机性强。基于高光谱图像集光谱和图像于一身的优势,本文以桑叶为研究对象,提出了一种基于高光谱成像技术的快速无损检测桑叶农药残留的方法,主要研究内容及结论如下:  (1)根据推扫式成像的原理,搭建了可见-近红外高光谱成像采集系统,并研究了相关算法(光谱预处理算法、特征波段选择算法和定性定量分析算法),这为后续研究奠定了基础,提供了技术支持。  (2)利用高光谱成像技术鉴别桑叶有无农药残留以及农药残留的类别。利用高光谱成像仪获取桑叶高光谱图像,提取感兴趣区域的光谱数据,并采用连续投影算法(SPA)选出特征波长。运用基于径向基内核(RBF)的支持向量机(SVM)和10折交叉验证的方法建立桑叶农残分类模型,基于3种参数寻优算法对参数进行寻优,并讨论其对模型分类结果的影响,发现采用网格搜索的SVM分类模型的性能最优。将自适应提升算法(Adaboost)引入到SVM建模方法。结果表明,Ada-SVM模型比传统SVM模型的正确率提高了19.45%。  (3)利用高光谱成像技术定量检测桑叶毒死蜱残留的含量。利用高光谱成像仪获取桑叶高光谱图像,并提取感兴趣区域的光谱数据。利用气相色谱仪精确测得桑叶毒死蜱残留值,通过计算光谱数据和对应的毒死蜱残留值之间的相关系数选出特征波长。基于特征波长下的光谱数据,利用多元线性回归(MLR)和支持向量回归(SVR)建立桑叶农残定量预测模型。结果表明, SVR模型的性能显著优于MLR模型。  (4)本文利用高光谱成像技术结合Ada-SVM分类模型和SVR预测模型对桑叶农药残留进行定性和定量分析,并达到精确分类和预测的效果,研究结果对其他农作物的农药残留检测具有一定的参考价值。
其他文献
计算机网络与数据库技术的迅速发展和广泛应用,使得企业管理进入一个崭新的时代。面对当今竞争激烈与瞬息万变的市场经济,各级管理人员迫切需要面对不同层次的大量信息作出抉择
鉴于东北农业大学农产品加工实验室对膨化机加热、电机转速、采集数据等方面提出新的要求,在对现有设备研究的基础上,本文阐述一个分布式计算机控制系统。 本系统要提供精确
本论文介绍了针对微机温控系统设计的性能评价系统。该系统设计了单片机数据采集与通讯板,直接提取温控系统的输出参数与对象的温度数据,经串行通信传输到PC机,交由数据处理程序
钛合金具有高的比强度、耐腐蚀和耐高温等优点,是一种优异的航空航天结构材料。随着中国航空航天及相关军事领域的高速发展,结构构件对钛合金的服役可靠性需求也日益迫切。由于
通信电源在通信工作中占有极为重要的地位。通信电源一旦发生故障必将造成通信中断。实行通信电源集中监控,是保证现代化的通信设备正常运转的有效途径。 本课题研究的即是
随着我国蔬菜种植面积的不断扩大,连作栽培造成的土传病害更显严重,采用嫁接技术是解决蔬菜连作障碍的主要途径,而目前嫁接生产主要为人工作业,嫁接生产率较低,作业质量不稳定,难以
研究适应不同形式高速水稻插秧机分插机构试验台,并在实验台上检测分插机构的秧爪运动轨迹和姿态,为中国水稻插秧机分插机构的研制提供快速的试验研究手段,将有利地促进中国
鉴于目前用于评定硬化曲线、硬化指数、各向异性以及延伸率的方法仍有不足,该文从实验方法着手,对硬化指数、硬化曲线、各向异性的确定分别提出了新的实验方案,并从实验和有
本文通过对荣华二采区10
期刊
该文研究鸡蛋新鲜度与贮存条件的相关关系;探讨家禽蛋光特性无损检测原理和建立检测光学模型;重点对波长为200nm-600nm范围内鸡蛋光特性与新鲜度的相关性进行研究;运用Micros