基于光声光谱结合LS-SVR的稻种活力快速无损检测方法研究

• 作者: 卢伟 李欢欢 杜昌文 罗慧 马菲
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 农学
• 关键词: 光谱学 光声光谱 稻种 活力 小波包 最小二乘支持向量机回归
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 光谱学
• 页码范围: 272-281
• 页数: 10页
• 分类号: S511|S339.3+1|TH744.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201542.1115003

摘要

传统活力检测方法存在操作复杂、耗时长、可重复性差、对种子造成损伤且不可逆等不足,基于此,提出一种基于光声光谱结合最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)的稻种活力快速、无损检测方法.在温度为45℃、相对湿度为90％的条件下,对南粳46(粳稻)和内5优8015(杂交稻)进行高温高湿人工老化处理,依次老化0,24,48,72,96 h,获得不同活力的稻种;采集2类稻种光声光谱数据,总计100份,其中校正集样本60个,预测集样本40个;采用小波包对原始光谱数据进行预处理,通过协方差分析和主成分分析(PCA)对光谱进行降维;分别通过偏最小二乘回归(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)和LS-SVR建立稻种活力预测模型.其中,采用协方差分析结合LS-SVR建立的模型性能最优,该模型不仅适用于单一稻种,而且适用于不同种类稻种活力的预测.研究表明,采用光声光谱技术结合LS-SVR对稻种活力进行测定是可行的,且所建模型在稻种活力预测方面具有较好的预测精度,为便携式水稻活力光声光谱仪的研制提供了理论依据.