基于高光谱图像技术的枸杞品质检测方法研究课件.ppt

1、中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院学生：王润博班级：研1409班学号：140316220287基于高光谱图像技术的枸杞品质基于高光谱图像技术的枸杞品质检测方法研究检测方法研究指导教师：指导教师：于慧春老师于慧春老师中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院汇报内容汇报内容一、研究内容回顾一、研究内容回顾二、研究进展二、研究进展 四、下阶段安排四、下阶段安排 三、现阶段成果三、现阶段成果中 检 报 告

2、Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院1.高光谱图像的采集和数据预处理（完成）2.枸杞多糖、总糖和黄酮含量的实测结果（完成）3.对于多糖和总糖预测，基于不同特性波段的模型对比（完成）4.对于多糖和总糖预测，基于主成分权重系数法特征波长的选择及特征波长图像特征的筛选与优化（完成）5.结合其它特征波长提取方法，完成黄酮含量预测（进行中）一、研究内容回顾一、研究内容回顾中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院1.GB/T18

3、6722014中附录A和附录B测定枸杞多糖和总糖含量；通过超声方法提取和分光光度计测吸光度得到黄酮含量；2.设定最适参数，采集高光谱图像；3.黑白校正；二、研究进展二、研究进展中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院4.1 基于相关系数及不同特性的高光谱波段范围的选择 枸杞样品多糖含量和总糖含量与光谱间建立相关性分析，即由多糖含量和总糖含量与光谱反射值回归曲线的相关系数得到的相关程度随波长变化的曲线。4.4.光谱方面光谱方面(a)多糖 (b)总糖图2 多糖含量和总糖含量与光谱反射值回归曲线的相关系数

4、中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院4.2 最优预测模型的选择(a)多糖 (b)总糖图3 基于全波段光谱信息建立的多糖含量和总糖含量预测模型验证结果 基于全波段下图像的平均光谱反射值所建立的BP神经网络模型，它不但能同时获取预测多糖含量和总糖含量的敏感吸收光谱带，而且多糖含量和总糖含量的预测模型参数是一致的。结构：15-10-1、隐含层传递函数：tansig；输出层传递函数：logsig；训练函数：trainlm。中 检 报 告 Henan University of Science and T

5、echnology食品与生物工程学院食品与生物工程学院5.5.光谱图像结合方面光谱图像结合方面中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院5.1 5.1 主成分图像融合及基于主成分权重系主成分图像融合及基于主成分权重系 数特征波长的选择数特征波长的选择 （a）第一主成分（b）第二主成分（c）第三主成分图4 前三个主成分图像图5 前3个主成分图像下各波段的平均权重系数图中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院6

6、.6.特特 征征 的的 提提 取取 与与 筛筛 选选当不同枸杞内部各种化学成分含量不同时，其外部颜色纹理特征就会相应呈现出一定差异。因此，在对特征波长图像和主成分图像进行二值化、删除小面积、灰度变换、滤波等预处理之后，对其不同的图像特征进行提取。中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院7.7.特征筛选前后模型的对比特征筛选前后模型的对比表2 特征优化前后所建立模型的预测性能 对于多糖，设定相关系数阈值为0.45；对于总糖，设定相关系数阈值为0.1。筛选前后的特征变量所建立的多糖和总糖含量预测模型如表

7、2所示。中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院8.8.分分 析析 结结 果果 对于主成分图像或者基于主成分权重系数的特征波长图像，虽然代表了原始图像中较高的信息量，但这些信息并不一定与所测指标间存在密切的相关性，因此信息量大不一定代表其与指标相关性强。这说明针对不同的测试指标，必须进行特征参量的筛选，指标不同，特性不同，用于建模的特征参量也不同。中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院小论文基于不同波段的枸杞多糖及总糖高光谱成像检测方法已被食品科学录用三、现阶段成果三、现阶段成果中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院四、下阶段安排四、下阶段安排1.结合其它特征波长提取方法，准确预测枸杞内部黄酮含量。2.再撰写一篇小论文。3.撰写大论文。中 检 报 告 Henan University of Science and Technology食品与生物工程学院食品与生物工程学院谢谢！谢谢！恳请各位老师批评指正恳请各位老师批评指正