Aplicação de câmara hiperespectral para detectar a vitalidade das sementes de abóbora

Como uma importante cultura comercial, a vitalidade das sementes de abóbora está diretamente relacionada com a taxa de emergência, o potencial de crescimento das mudas e o rendimento final após a semeadura.tais como o teste de germinação, são demoradas e laboriosas e não podem satisfazer as necessidades de detecção rápida e em larga escala da qualidade das sementes na agricultura moderna.A tecnologia de imagem hiperespectral combina as vantagens da espectroscopia e da imagem, e pode obter simultaneamente a informação espectral e a informação espacial das amostras, o que apresenta um grande potencial no domínio dos ensaios não destrutivos de viabilidade das sementes.

一Preparação de materiais experimentais

Divida as sementes de abóbora em 4 grupos de 100 sementes e coloque-as em um saco de malha de nylon, como mostrado na Figura 3-2.O procedimento específico é o seguinte:: retirar 3 grupos de amostras, colocar o primeiro grupo de amostras no secador, colocar o segundo grupo de amostras no secador 24 horas depois, colocar o terceiro grupo de amostras no secador 24 horas depois,e retirar todas as amostras com um tempo de envelhecimento de 1 a 3 dias, respectivamente, após 3 dias (o primeiro grupo são as amostras com um tempo de envelhecimento de 3 dias)O grupo 2 é para amostras envelhecidas por 2 dias e o grupo 3 é para amostras envelhecidas por 1 dia).Os restantes 1 dos 4 grupos não foram submetidos a tratamento de envelhecimento e foram colocados a temperatura ambiente durante 3 dias durante o experimento do grupo de envelhecimento..

二、 Aquisição de dados hiperespectrais

As sementes com diferentes dias de envelhecimento foram coletadas por uma câmara hiperespectro do espectro de cores, e imagens hiperespectrais de 400-1000nm foram tomadas para todas as amostras.Foram obtidas um total de 400 curvas espectrais, como mostra a figura.

Observe o crescimento todos os dias e despeje a quantidade certa de água para garantir a água necessária para a germinação.O seguinte é o diagrama de ensaio de pré-germinação das sementes de abóbora.

De acordo com o nível de vitalidade de cada semente, os dados espectral médios de cada semente foram classificados e a curva espectral global de cada grau foi mostrada na figura abaixo.

三、 Processamento de dados espectral

A imagem hiperespectral original é sensível ao ruído e à iluminação desigual.e a diferença de iluminação é eliminada com base na correção de refletividade do quadro branco padrãoA região de interesse (ROI) é extraída da imagem corrigida, concentrando-se no embrião da semente e no endosperma para garantir a precisão da extração subsequente das características.Os métodos de redução de dimensão, tais como a análise dos componentes principais (PCA), são utilizados para comprimir os dados inicialmente, reter informações-chave e reduzir o cálculo.

四、Conclusões e perspectivas

Neste estudo, foi construído com êxito um modelo de detecção da vitalidade das sementes de abóbora baseado na tecnologia de imagem hiperespectral para realizar, de forma rápida,Identificação da vitalidade não destrutiva e de alta precisão, e fornecer uma solução técnica eficiente para o controlo da qualidade da indústria de sementes de abóbora.e dados multimodais (como o espectro de fluorescência)A tecnologia de detecção de imagens térmicas (TEM) pode ser integrada para melhorar ainda mais a precisão da detecção em ambientes complexos.Um sistema de monitorização online da vitalidade das sementes pode ser construído para facilitar o controlo em tempo real e o rastreamento preciso da qualidade das sementes na agricultura inteligente.