[发明专利]一种基于高光谱成像的蔬菜农药残留浓度的检测方法在审
申请号: | 201810229877.6 | 申请日: | 2018-03-20 |
公开(公告)号: | CN108872091A | 公开(公告)日: | 2018-11-23 |
发明(设计)人: | 桂江生;顾敏;吴子娴 | 申请(专利权)人: | 浙江理工大学 |
主分类号: | G01N21/25 | 分类号: | G01N21/25;G01N21/359;G01N21/3563 |
代理公司: | 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240 | 代理人: | 杨天娇 |
地址: | 310018 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 样本 平均光谱 样本组 蔬菜农药残留 高光谱成像 灰度图像 光谱 制备 检测 计算感兴趣区域 多元散射校正 卷积神经网络 高光谱图像 光谱反射率 归一化处理 标准光谱 二维矩阵 农药残留 数据灰度 校正处理 像素 喷洒 校正 自动化 采集 保存 农药 转换 预测 | ||
1.一种基于高光谱成像的蔬菜农药残留浓度的检测方法,其特征在于,所述基于高光谱成像的蔬菜农药残留浓度的检测方法,包括:
在蔬菜上喷洒农药并历时18小时至28小时后采摘,制备出喷洒了不同浓度农药的蔬菜样本;
对制备的蔬菜样本进行高光谱图像采集,并进行黑白校正;
提取样本高光谱图像的感兴趣区域,计算感兴趣区域中所有像素的光谱反射率作为每个样本的平均光谱;
根据每个样本的平均光谱计算各个样本组的平均光谱,将各个样本组的平均光谱作为各自样本组的标准光谱,对样本组中的每个样本的光谱进行多元散射校正处理,并对校正处理后的光谱进行归一化处理,转换成二维矩阵后保存为灰度图像;
以各样本的灰度图像建立基于数据灰度图的卷积神经网络模型,采用建立的卷积神经网络模型对蔬菜中农药残留进行预测。
2.如权利要求1所述的所述的基于高光谱成像的蔬菜农药残留浓度的检测方法,其特征在于,所述对制备的蔬菜样本进行高光谱图像采集,并进行黑白校正,采用如下公式:
其中:Rci是校正后数据,Sci是原始样本数据,Wci是白板数据,Dci是暗背景数据。
3.如权利要求1所述的基于高光谱成像的蔬菜农药残留浓度的检测方法,其特征在于,所述对校正处理后的光谱进行归一化处理,归一化处理公式为:
其中,xmax为光谱数据xi中最大值,xmin为光谱数据xi中最小值,得到归一化后的光谱数据为xi,NORM=(x1,NORM,x2,NORM,…,xn-1,NORM,xn,NORM),n为样本光谱数据xi中波长的数量,xi为样本i的光谱数据。
4.如权利要求1所述的基于高光谱成像的蔬菜农药残留浓度的检测方法,其特征在于,所述转换成二维矩阵后保存为灰度图像,包括:
将归一化后的光谱数据使用reshape()函数转换成二维转置矩阵;
再使用imwrite()函数将数据保存为灰度图。
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