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不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建

文献类型： 中文期刊

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

作者机构：

关键词： 茄衣烟叶;成熟度;高光谱成像;光谱特征;模型构建

期刊名称：中国烟草科学

ISSN： 1007-5119

年卷期： 2023 年 44 卷 3 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

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。

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