Applicazione di una telecamera iperspettrale per rilevare la vitalità dei semi di zucca

La vitalità dei semi di zucca è direttamente correlata al tasso di comparsa, al potenziale di crescita delle piantine e al rendimento finale dopo la semina.come il test di germinazione, richiedono tempo e fatica e non sono in grado di soddisfare le esigenze di rilevazione rapida e su larga scala della qualità delle sementi nell'agricoltura moderna.La tecnologia di imaging iperspettrale combina i vantaggi della spettroscopia e dell'imaging, e può ottenere simultaneamente le informazioni spettrali e spaziali dei campioni, il che mostra un grande potenziale nel campo delle prove non distruttive di vitalità delle sementi.

一、Preparazione dei materiali sperimentali

Dividere i semi di zucca in 4 gruppi di 100 semi e metterli in un sacchetto di maglia di nylon, come mostrato nella figura 3-2.La procedura specifica è la seguente:: prelevare 3 gruppi di campioni, inserire il primo gruppo di campioni nell'asciugatrice, inserire il secondo gruppo di campioni nell'asciugatrice 24 ore dopo, inserire il terzo gruppo di campioni nell'asciugatrice 24 ore dopo,e prelevare tutti i campioni con un tempo di invecchiamento rispettivamente da 1 a 3 giorni dopo 3 giorni (il primo gruppo sono i campioni con un tempo di invecchiamento di 3 giorni)Il gruppo 2 è per i campioni invecchiati per 2 giorni e il gruppo 3 è per i campioni invecchiati per 1 giorno).Il restante 1 dei 4 gruppi non è stato sottoposto a trattamento di invecchiamento e è stato posto a temperatura ambiente per 3 giorni durante l' esperimento del gruppo di invecchiamento..

二、Acquisizione di dati iperspettrali

I semi con diversi giorni di invecchiamento sono stati raccolti da una telecamera iperspettrale a spettro cromatico e sono state prese immagini iperspettrali di 400-1000 nm per tutti i campioni.sono state ottenute un totale di 400 curve spettrali, come illustrato nella figura.

Osservate la crescita ogni giorno e versate la giusta quantità d'acqua per garantire l'acqua necessaria alla germinazione.Il seguente è il diagramma di prova di pregerminazione dei semi di zucca.

In base al livello di vitalità di ciascuna semenza, i dati spettrali medi di ciascuna semenza sono stati classificati e la curva spettrale complessiva di ciascun grado è stata mostrata nella figura seguente.

三、elaborazione di dati spettrali

L'immagine iperspettrale originale è sensibile al rumore e all'illuminazione irregolare.e la differenza di illuminazione viene eliminata in base alla correzione della riflettività della lavagna standardLa regione di interesse (ROI) viene estratta dall'immagine corretta, concentrandosi sull'embrione del seme e sull'endosperma per garantire l'accuratezza dell'estrazione delle caratteristiche successive.I metodi di riduzione della dimensione come l'analisi dei componenti principali (PCA) vengono utilizzati per comprimere i dati inizialmente, conservano le informazioni chiave e riducono il calcolo.

四、Conclusioni e prospettive

In questo studio è stato costruito con successo un modello di rilevamento della vitalità dei semi di zucca basato sulla tecnologia di imaging iperspettrale per realizzare rapidamente,Identificazione della vitalità non distruttiva e di alta precisione, e fornire una soluzione tecnica efficiente per il controllo della qualità dell'industria delle sementi di zucca.e dati multimodali (come lo spettro di fluorescenza)In combinazione con la tecnologia dell'Internet delle cose, l'analisi della velocità e della velocità di rilevamento può essere integrata in un sistema di rilevamento che consente di migliorare ulteriormente l'accuratezza del rilevamento in ambienti complessi.un sistema di monitoraggio online della vitalità delle sementi può essere costruito per facilitare il controllo in tempo reale e lo screening accurato della qualità delle sementi nell'agricoltura intelligente.