柑橘叶片叶绿素含量高光谱无损检测模型

• 作者: 全东平 岳学军 洪添胜 王健 甘海明 瞿祥明
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 叶绿素 主成分分析 无损检测 高光谱 柑橘叶片 支持向量机回归 偏最小二乘回归
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 294-302
• 页数: 9页
• 分类号: S24
• 字数: 7528字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2015.01.039

摘要

针对柑橘叶片叶绿素含量的传统化学检测，不仅耗时长且损伤柑橘叶片，还依赖检测者实操技术，无法集成于精细农业中变量喷施农机具的诸多弊端，该文探讨快速无损检测柑橘叶片叶绿素含量方法。以117棵园栽萝岗甜橙树为研究对象，选用ASD FieldSpec 3光谱仪对萌芽期、稳果期、壮果促梢期、采果期共4个生长时期的柑橘叶片进行高光谱反射率采集，并同步采用分光光度法测得叶片的叶绿素含量；以原始光谱及其变换形式作为模型输入矢量，分别在主成分分析（principle component analysis，PCA）降维的基础上利用支持向量机回归（support vector regression，SVR）算法和在小波去噪的基础上利用偏最小二乘回归（partial least square regression，PLSR）算法对柑橘叶片叶绿素含量进行建模预测，全生长期整体建模的校正集和验证集最佳模型决定系数 R2分别为0.8713和0.8670，均方根误差 RMSE （root-mean-square error）分别为0.1517和0.1544，试验结果表明，高光谱可快速无损地对柑橘叶片叶绿素含量进行精确的定量检测，为柑橘不同生长期的营养监测提供理论依据。