高光谱检测申报书

四川农业大学

本科生科研兴趣培养计划项目申报书

项目名称基于高光谱图像技术的水果无损检测

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申报日期2015年11月4日

四川农业大学制表

二、项目方案（具体方案、实施计划、可行性分析）

1.具体方案

1.1 苹果样本的高光谱图像的采集

样本的高光谱图像使用实验室GaiaSorter 高光谱分选仪得到的。如图 2-1 所示，该仪器由图像光谱仪，高性能 CCD 高光谱摄像头，200W的石英钨卤素灯和一套输送设备等组成。光谱摄仪覆盖的光谱范围是 400nm~1000nm，系统光谱额定分辨率为 2.8 nm，光谱采样点为0.65nm。

将苹果标号逐个将苹果放置于移动平台上，设定好物距、光源强度、镜头光圈度数、相机曝光时间、移动平台速度，以确保采集的图像清晰且不失真。进行采集得到全白的标定图像，再拧上镜头盖且关闭光源采集到全黑的标定图像，从而得到连续的一维影音以及实时的光谱信息。通过高光谱图像数据采集软件SpecView将获得一个包含了苹果影像信息和光谱信息的三维数据立方体。

1．2 降维处理

高光谱图像存在大量冗余信息，为分离出有效信息需进行降维处理。采用K-L变换这一特征提取的经典方法，采用多变量线性变换的方法对高维数据进行特征提取，产生一个按信噪比大小（minimum noise fraction，MNF）进行排列的低维子空间，消除图像之间的相关性，用几个主成分就可以代表原始数据中的大部分信息。将原来冗余的数据组成相互无关的数据，同时根据实际需要，从中选取较少的数据来代替原来的数据。