The invention discloses a method for identifying mulberry leaves damaged by mulberry borer in early stage based on terahertz spectroscopy technology, including steps: collecting mulberry leaves damaged by health and mulberry borer as samples to be measured, obtaining the spectra of each leaf with terahertz time domain spectrometer, averaging the acquired multi-time domain spectra as terahertz time domain spectra of the sample, and converting terahertz time domain spectra into terahertz time domain spectra. Terahertz frequency domain spectroscopy; extracting transmission spectrum from terahertz frequency domain spectroscopy, baseline and smoothing pretreatment of transmission spectrum; assigning category numbers of healthy and injured mulberry leaves to 1 and 0 respectively, then principal component analysis and least squares support vector machine (LS-SVM) analysis with baseline and smoothing pretreatment of transmission spectrum were carried out; collecting health and injured mulberry leaves. Leaves were used as predictive samples to obtain terahertz time-domain spectra of mulberry leaves, which were brought into the model to identify the mulberry leaves at the early stage of damage by the mulberry borer.
【技术实现步骤摘要】
基于太赫兹光谱技术的受桑螟危害初期桑叶的识别方法
本专利技术涉及桑叶的识别方法领域,具体涉及一种基于太赫兹光谱技术的受桑螟危害初期桑叶的识别方法。
技术介绍
桑螟是桑树的重要害虫之一,以其幼虫为害夏秋桑叶,以晚秋桑叶受害最重,发生严重时,造成桑叶产量下降,质量变劣,影响蚕业生产。桑螟夏秋季幼虫吐丝缀叶成卷叶或叠叶,幼虫隐藏其中咀食叶肉,残留叶脉和上表皮,形成透明的灰褐色薄膜,后破裂成孔。其排泄物污染叶片,影响桑叶质量。9~10月因该虫为害致桑叶枯黄,影响秋季饲蚕或引发蚕病。基于此,桑树虫害防治越早越有意义,但是目前桑螟危害主要由人工观测为主,难于提前防范,经历桑螟危害初期的桑树叶片组织结构发生改变,肉眼无法识别,只有借助其他方法来发现虫斑,并进行及时的防治。随着光谱技术的快速发展,近红外光谱检测法、高光谱检测法、电磁波检测法及太赫兹波谱(Terahert,THz)检测法广泛应用于植物病虫害识别研究。由于大量的大分子振动和转动能级都处于太赫兹波段(0.1~10THz),在太赫兹波段表现出很强的吸收和谐振,并且物质的太赫兹光谱包含丰富的物理信息和化学信息。针对大多数的有机生物大分子,在太赫兹波段具有指纹特性,可以用于物质的识别。此外,太赫兹光子能量低可避免生物细胞的烧伤以及光致电离损伤。太赫兹具有较强的穿透性,能穿透像桑树叶片这种较薄的生物样本。因此,太赫兹光谱检测技术在识别桑树叶片是否经历桑螟危害上具有一定的优势。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于太赫兹光谱技术的受桑螟危害初期桑叶的识别方法,可在对桑树的管理中,实现可以尽早发现桑螟虫害,解决了常规的人工观测 ...
【技术保护点】
1.一种基于太赫兹光谱技术的受桑螟危害初期桑叶的识别方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,采集健康以及受桑螟危害的桑叶,作为待测样本,用太赫兹时域光谱仪获取每个叶片的光谱,将获取的多条时域光谱取平均作为该样本的太赫兹时域光谱,将太赫兹时域光谱转换成太赫兹频域光谱;步骤2,从太赫兹频域光谱中提取透过率光谱,并对透射光谱进行基线和平滑预处理;步骤3,将健康和受害桑叶的类别编号分别赋值为1和0,然后与经过基线和平滑预处理的透过率光谱进行主成分分析、再进行最小二乘支持向量机分析建模;步骤4,采集健康以及受害桑叶作为预测样本,获取桑叶的太赫兹时域光谱,经步骤2处理后带入步骤3所建模型中,进行受桑螟危害初期桑叶的识别。
【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹光谱技术的受桑螟危害初期桑叶的识别方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,采集健康以及受桑螟危害的桑叶,作为待测样本,用太赫兹时域光谱仪获取每个叶片的光谱,将获取的多条时域光谱取平均作为该样本的太赫兹时域光谱,将太赫兹时域光谱转换成太赫兹频域光谱;步骤2,从太赫兹频域光谱中提取透过率光谱,并对透射光谱进行基线和平滑预处理;步骤3,将健康和受害桑叶的类别编号分别赋值为1和0,然后与经过基线和平滑预处理的透过率光谱进行主成分分析、再进行最小二乘支持向量机分析建模;步骤4,采集健康以及受害桑叶作为预测样本,获取桑叶的太赫兹时域光谱,经步骤2处理后带入步骤3所建模型中,进行受桑螟危害初期桑叶的识别。2.如权利要求1所述基于太赫兹光谱技术的受桑螟危害初期桑叶的识别方法,其特征在于,步骤1及步骤4中挑选在相同的种植环境且长势良好的桑树上的叶位一致、叶片完整的桑叶。3.如权利要求1所述基于太赫兹光谱技...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄凌霞,聂鹏程,张慧,董涛,瞿芳芳,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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