基于反射光谱预处理的苹果叶片叶绿素含量预测

• 作者: 孙红 张瑶 李民赞 邓小蕾 郑立华
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 叶绿素 特征提取 小波分析 小波包去噪 差分 光谱特征 苹果叶片
• 年，卷（期）: 2014,（14）
• 所属期刊栏目: 农业信息与电气技术
• 页码范围: 140-147
• 页数: 8页
• 分类号: S24|S127
• 字数: 5597字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.14.018

摘要

以苹果叶片叶绿素含量为研究对象，定量研究了光谱数据预处理方法对光谱特征提取及叶绿素含量预测模型的影响。首先，比较了苹果叶片原始反射率光谱、小波包去噪反射率光谱、反射率一阶差分光谱、先小波包去噪后一阶差分光谱、先一阶差分后小波包去噪光谱这5种光谱的波段间相关系数以及光谱与叶绿素含量间的相关系数，建立了叶绿素含量预测逐步回归模型并对建模结果进行了比较分析。结果表明单纯3层sym8小波包去噪可使光谱曲线平滑，但不会明显提高模型精度；一阶差分虽然放大了局部噪声，但是消除了基线漂移影响，可提高模型精度；先差分后小波包去噪比先小波包去噪后差分具有更高的峰值信号噪声比，更低的均方误差与最大误差，建模结果也显示出同样的结果。因此，先差分后小波包去噪算法可认为是一种有效的苹果叶片叶绿素含量预测光谱预处理方法。利用这一方法建立了苹果叶片叶绿素含量预测模型，获得了较高的预测精度。该研究可用于对苹果树营养状态的评价并指导按需施肥。