Gebruik van hyperspectrale camera's om de vitaliteit van pompoenzaad te detecteren

De traditionele methoden voor het detecteren van de vitaliteit van de zaadcellen zijn gebaseerd op de resultaten van de onderzoeksprocedure, maar de traditionele methoden voor het detecteren van de vitaliteit van de zaadcellen zijn gebaseerd op de resultaten van de onderzoeksprocedure.zoals kiemproef, zijn tijdrovend en arbeidsintensief en kunnen niet voldoen aan de behoeften van snelle en grootschalige kwaliteitsdetectie van zaad in de moderne landbouw.Hyperspectrale beeldvorming combineert de voordelen van spectroscopie en beeldvorming, en kan tegelijkertijd de spectraalinformatie en de ruimtelijke informatie van monsters verkrijgen, wat een groot potentieel toont op het gebied van niet-destructieve proeven van de levensvatbaarheid van zaden.

一Voorbereiding van proefmateriaal

Verdeel de pompoenzaden in 4 groepen van elk 100 zaden en plaats ze in een nylon mesh zak, zoals weergegeven in figuur 3-2.De specifieke procedure is als volgt:: 3 groepen monsters worden genomen, de eerste groep monsters wordt in de droger geplaatst, de tweede groep monsters wordt 24 uur later in de droger geplaatst, de derde groep monsters wordt 24 uur later in de droger geplaatst,en na 3 dagen alle monsters met een rijpingstijd van respectievelijk 1 tot 3 dagen (de eerste groep zijn de monsters met een rijpingstijd van 3 dagen) nemenGroep 2 is voor monsters die 2 dagen zijn verouderd en groep 3 is voor monsters die 1 dag zijn verouderd).De overige 1 van de 4 groepen werd niet aan verouderingsbehandeling onderworpen en werd gedurende 3 dagen bij kamertemperatuur geplaatst tijdens het verouderingsgroepsexperiment..

二、Hyperspectral data acquisition

Zaden met verschillende verouderingsdagen werden verzameld door een kleurspectrum hyperspectrale camera, en hyperspectrale beelden van 400-1000nm werden genomen voor alle monsters.In totaal werden 400 spectrale curves verkregen., zoals in de figuur wordt weergegeven.

Let elke dag op de groei en giet de juiste hoeveelheid water om ervoor te zorgen dat het water dat nodig is om te ontkiemen, voldoende is.Het volgende is het testschema voor de ontkieming van pompoensamen.

De gemiddelde spectrumgegevens van elk zaad werden volgens het vitaliteitsniveau van elk zaadje geclassificeerd en de algemene spectrumcurve van elke graad werd in de onderstaande figuur weergegeven.

三、Spectrumgegevensverwerking

Het originele hyperspectrale beeld is gevoelig voor lawaai en onevenwichtige verlichting.en het lichtverschil wordt geëlimineerd op basis van de reflectiecorrectie van het standaard whiteboardHet gebied van belang (ROI) wordt uit de gecorrigeerde afbeelding gehaald, waarbij de nadruk wordt gelegd op het zaadembryo en het endosperma om de nauwkeurigheid van de daaropvolgende extractie te waarborgen.Om gegevens in eerste instantie te comprimeren, worden dimensionaliteitsreductiemethoden zoals principal component analysis (PCA) gebruikt., essentiële informatie behouden en berekeningen verminderen.

四Conclusies en vooruitzichten

In dit onderzoek is een vitaliteitsdetectiemodel van pompoensamen op basis van hyperspectrale beeldtechnologie met succes geconstrueerd om snel,niet-destructieve en zeer nauwkeurige vitaliteitsidentificatie, en een efficiënte technische oplossing bieden voor de kwaliteitscontrole van de pompoenzaadindustrie.en multimodale gegevens (zoals fluorescentie spectrum)In combinatie met de technologie van het Internet van de Dingen kan de detectiegraad in de volgende technologieën worden verbeterd:een online-monitoringssysteem voor de vitaliteit van zaden kan worden gebouwd om de controle en nauwkeurige screening van de zaadkwaliteit in realtime te vergemakkelijken in slimme landbouw.