Application d'une caméra hyperspectrale pour détecter la vitalité des graines de citrouille

En tant que culture commerciale importante, la vitalité des graines de citrouille est directement liée au taux d'émergence, au potentiel de croissance des plants et au rendement final après semis.comme le test de germination, sont longues et laborieuses et ne peuvent pas répondre aux besoins de détection rapide et à grande échelle de la qualité des semences dans l'agriculture moderne.La technologie d'imagerie hyperspectrale combine les avantages de la spectroscopie et de l'imagerie, et peut obtenir simultanément les informations spectrales et spatiales des échantillons, ce qui montre un grand potentiel dans le domaine des essais non destructifs de viabilité des semences.

一、Préparation de matériel expérimental

Divisez les graines de citrouille en 4 groupes de 100 graines et placez-les dans un sac en maille de nylon, comme indiqué sur la figure 3-2.La procédure spécifique est la suivante:: prélever 3 groupes d'échantillons, placer le premier groupe d'échantillons dans le séchoir, placer le deuxième groupe d'échantillons dans le séchoir 24 heures plus tard, placer le troisième groupe d'échantillons dans le séchoir 24 heures plus tard,et retirer tous les échantillons avec un temps de vieillissement de 1 à 3 jours respectivement après 3 jours (le premier groupe est constitué des échantillons avec un temps de vieillissement de 3 jours)Le groupe 2 est pour les échantillons âgés de 2 jours et le groupe 3 est pour les échantillons âgés de 1 jour).Le groupe 1 des 4 groupes restants n'a pas été soumis à un traitement de vieillissement et a été placé à température ambiante pendant 3 jours au cours de l'expérience du groupe de vieillissement..

二、 Acquisition de données hyperspectrales

Les graines avec des jours de vieillissement différents ont été collectées par une caméra hyperspectrale à spectre de couleur, et des images hyperspectrales de 400 à 1000 nm ont été prises pour tous les échantillons.un total de 400 courbes spectrales ont été obtenues, comme indiqué sur la figure.

Observez la croissance tous les jours et versez la bonne quantité d'eau pour assurer l'eau nécessaire à la germination.Voici le schéma de test de prégermination des graines de citrouille.

Selon le niveau de vitalité de chaque graine, les données spectrales moyennes de chaque graine ont été classées et la courbe spectrale globale de chaque qualité a été illustrée sur la figure ci-dessous.

三、 Traitement des données spectrales

L'image hyperspectrale d'origine est sensible au bruit et à l'éclairage inégal.et la différence d'éclairage est éliminée en fonction de la correction de la réflectivité du tableau blanc standardLa région d'intérêt (ROI) est extraite de l'image corrigée, en se concentrant sur l'embryon et l'endosperme de la graine pour assurer la précision de l'extraction ultérieure des caractéristiques.Les méthodes de réduction de la dimension telles que l'analyse des composants principaux (PCA) sont utilisées pour compresser les données initialement, conserver les informations clés et réduire les calculs.

四、Conclusion et perspectives

Dans cette étude, un modèle de détection de la vitalité des graines de citrouille basé sur la technologie d'imagerie hyperspectrale a été construit avec succès pour réaliser rapidement,Identification de la vitalité non destructive et de haute précision, et fournir une solution technique efficace pour le contrôle de la qualité de l'industrie des semences de citrouille.et données multimodales (telles que le spectre de fluorescenceLa technologie de l'Internet des objets (IoT) est un outil qui permet d'améliorer encore la précision de la détection dans des environnements complexes.un système de surveillance en ligne de la vitalité des semences peut être mis en place pour faciliter le contrôle en temps réel et le dépistage précis de la qualité des semences dans l'agriculture intelligente.