Применение гиперспектральной камеры для обнаружения жизнеспособности семян тыквы

В качестве важной прибыльной культуры жизнеспособность семян тыквы напрямую связана со скоростью появления, потенциалом роста саженцев и конечным урожаем после сева.например, тест на прорастание;, требуют много времени и труда, и не могут удовлетворить потребности в быстром и широкомасштабном выявлении качества семян в современном сельском хозяйстве.Технология гиперспектральной визуализации сочетает в себе преимущества спектроскопии и визуализации, и может получать спектральную и пространственную информацию образцов одновременно, что показывает большой потенциал в области неразрушающего тестирования жизнеспособности семян.

一Подготовка экспериментальных материалов

Разделите тыквенные семена на 4 группы по 100 семян и поместите их в нейлоновый мешковый мешок, как показано на рисунке 3-2.Специфическая процедура выглядит следующим образом:: извлечь 3 группы образцов, поместить первую группу образцов в сушилку, поместить вторую группу образцов в сушилку через 24 часа, поместить третью группу образцов в сушилку через 24 часа,и после 3-х дней извлечь все образцы со временем созревания от 1 до 3 дней соответственно (первая группа - образцы со временем созревания от 3 дней)Группа 2 - для образцов, созревших в течение 2 дней, и группа 3 - для образцов, созревших в течение 1 дня).Остальная 1 из 4 групп не подвергалась лечению старением и была помещена при комнатной температуре в течение 3 дней во время эксперимента группы старения..

二、 Гиперспектральное получение данных

Семена с различными днями старения были собраны с помощью гиперспектральной камеры цветового спектра, и гиперспектральные изображения 400-1000 нм были сделаны для всех образцов.было получено в общей сложности 400 спектральных кривых, как показано на рисунке.

Наблюдайте за ростом каждый день и наливайте нужное количество воды, чтобы обеспечить воду, необходимую для прорастания.Ниже приведена схема испытаний предшественника прорастания семян тыквы..

В зависимости от уровня жизнеспособности каждого семени были классифицированы средние спектральные данные каждого семени, а общая спектральная кривая каждого сорта показана на рисунке ниже.

三、Спектральная обработка данных

Оригинальное гиперспектральное изображение чувствительно к шуму и неравномерному освещению.и разница в освещении устраняется на основе коррекции отражательности стандартной доскиРегион интереса (ROI) извлекается из исправленного изображения, сосредоточиваясь на эмбрионе семени и эндосперме для обеспечения точности последующей экстракции признаков.Методы уменьшения размерности, такие как анализ основных компонентов (PCA), используются для сжатия данных первоначально, сохранить ключевую информацию и уменьшить вычисления.

四Заключение и перспективы

В этом исследовании была успешно сконструирована модель обнаружения жизнеспособности семян тыквы, основанная на гиперспектральной технологии визуализации, чтобы быстро,неразрушающая и высокоточная идентификация жизненной силы, и обеспечить эффективное техническое решение для контроля качества семенной промышленности тыквы.и мультимодальные данные (например, спектр флуоресценции)В сочетании с технологией Интернета вещей,может быть создана система онлайн-мониторинга жизнеспособности семян для контроля в режиме реального времени и точного скрининга качества семян в умном сельском хозяйстве.