基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法，首先准备板栗样本，用高光谱扫描仪获取样本的原始高光谱三维图像，对原始高光谱三维图像进行校正和背景删除后对高光谱图像中每个像素点一定波长范围内的近红外光谱采用小波变换进行去噪预处理后，提取样本近红外图像的平均光谱数据，接着对光谱数据平均值采用二阶导数选取特征波长，然后再基于特征波长对应的光谱数据建立PLS‑DA模型，PLS‑DA模型采用全交互验证进行参数寻优，最后利用模型对样本的预测集进行判别，绘制可视化分布图，实验证明本发明专利技术建立的模型可以有效地对霉菌侵染板栗进行检测。

【技术实现步骤摘要】
基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法
本专利技术涉及一种板栗无损检测方法，特别是涉及一种基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法。
技术介绍
板栗是重要的经济作物，在贮藏或加工过程中易受霉菌侵染，发生霉变，造成经济损失。目前，剔除霉变板栗主要采用人工拣选或盐水浮选，分选效率低。霉菌侵染初期，霉菌量少，不易被肉眼分辨，又或者板栗霉变发生在栗壳内，肉眼难以识别，导致分选错误率高。另外，还可以通过组织分离法和分子生物学手段对板栗是否受霉菌侵染进行检测。即在无菌条件下，用无菌小刀将霉变板栗切开并去壳，在板栗病健交界处切3×3mm的组织块，用75％酒精消毒，将组织块接种于马铃薯葡萄糖(PDA)培养基上，置于28℃的恒温培养箱培养3-4天。待组织块周围长出混合菌落后，再挑取单菌落在PDA平板上分离纯化3-4天。纯化获得的菌株提取基因组DNA，经真菌通用引物ITS1/ITS4进行PCR扩增，所得PCR产物纯化后进行测序分析。整个分离鉴定过程至少需要一周，成本高，还必须由专业人员进行操作。因此，研究一种快速、准确、无损地识别霉变板栗的检测方法，对于板栗的贮藏与深加工具有重要的意义。高光谱成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法，包括如下步骤：(1)准备测试样本，设置两组板栗作为检测样本，一组为健康板栗样本，一组为霉菌侵染板栗样本；(2)用高光谱扫描仪获得放置在平台上的板栗样本中每个像素点在各个波长下的图像信息，得到板栗样本的原始高光谱三维图像；(3)对获得的板栗样本的原始高光谱三维图像进行校正和背景删除；(4)对高光谱图像中每个像素点一定波长范围内的近红外光谱采用小波变换进行去噪预处理后，提取板栗样本近红外图像的平均光谱数据，记为X1，将对应近红外光谱的板栗是否健康记为Y1，健康样本类别赋值为1，霉菌侵染样本赋值为2；(5)对经过小波变换预处理后的近红外图像的平均光谱数...

【技术特征摘要】
1.基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法，包括如下步骤：(1)准备测试样本，设置两组板栗作为检测样本，一组为健康板栗样本，一组为霉菌侵染板栗样本；(2)用高光谱扫描仪获得放置在平台上的板栗样本中每个像素点在各个波长下的图像信息，得到板栗样本的原始高光谱三维图像；(3)对获得的板栗样本的原始高光谱三维图像进行校正和背景删除；(4)对高光谱图像中每个像素点一定波长范围内的近红外光谱采用小波变换进行去噪预处理后，提取板栗样本近红外图像的平均光谱数据，记为X1，将对应近红外光谱的板栗是否健康记为Y1，健康样本类别赋值为1，霉菌侵染样本赋值为2；(5)对经过小波变换预处理后的近红外图像的平均光谱数据X1进行特征波长选择，记特征波长为X2；(6)将所得数据(X2，Y1)按比例随机分为建模集S1和预测集S2；(7)以X2为输入和Y1为输出，根据建模集S1建立PLS-DA模型；(8)将步骤(6)中的预测集S2的近红外光谱数据输入步骤(7)中建立的PLS-DA模型，对板栗的健康状况进行定性分析；(9)利用步骤(5)中提取的特征波长和步骤(7)中的模型，以高光谱图像中板栗的光谱为预测集进行输入，记录样本坐标，利用MATLAB软件得到板栗健康状况的可视化分布图。2.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法，其特征在于，所述的步骤(1)中检测样本为同一品种、同一批次的板栗样本。3.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法，其特征在于，所述的步骤(2)中高光谱扫描仪摄像头距离平台高度为25-30cm，平台移动速度为20-25mm/s，曝光时间1-3ms。4.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术的霉菌侵染板栗的检测方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的高光谱扫描仪的扫描波长范围为975-1646nm，扫描方式为线扫描。5.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术的霉菌侵染板的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁康培，苏珍珠，林福呈，刘云海，何勇，冯雷，张初，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33