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​基于高光谱成像技术的玉米螟虫害无损检测研究

来源:赛斯拜克 发表时间:2023-11-21 浏览量:452 作者:

玉米螟,又称玉米钻心虫,是对玉米产量构成严重威胁的全球性害虫。其对玉米的危害已导致重大的产量和质量损失,因此,准确、迅速的检测玉米螟虫害对于防治工作和保障玉米产量至关重要。然而,传统的虫害检测方法主要依赖人工观察和化学试剂,这些方法不仅效率低下,而且可能对环境造成污染。在这一背景下,高科技手段的应用显得尤为重要。

本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用广东赛斯拜克科技有限公司产品SP130M进行相关研究。

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玉米螟,又称玉米钻心虫,是对玉米产量构成严重威胁的全球性害虫。其对玉米的危害已导致重大的产量和质量损失,因此,准确、迅速的检测玉米螟虫害对于防治工作和保障玉米产量至关重要。然而,传统的虫害检测方法主要依赖人工观察和化学试剂,这些方法不仅效率低下,而且可能对环境造成污染。在这一背景下,高科技手段的应用显得尤为重要。


高光谱成像技术作为一种新兴的农业科技,已广泛应用于农产品检测领域。这项技术通过获取物体在可见光和近红外波段的连续光谱信息,可以精准、迅速且无损地检测出农产品的内部品质和外部损伤。因此,本研究旨在探讨高光谱成像技术在玉米螟虫害无损检测中的应用。

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在本研究中,我们采集了被玉米螟侵害的玉米秸秆的高光谱图像,并通过主成分分析(PCA)等数据处理方法,确定了750~1000 nm为最优光谱范围。在此范围内,虫害部分与正常部分的反射率差异明显,有利于虫害部位的提取和识别。通过对这一光谱区域进行PCA分析,我们获得了前三个主成分(PC1, PC2, PC3),它们的累积贡献率达到了99.84%,可以有效地表征原始图像特征。


在对正常玉米秸秆和虫害玉米秸秆的检测对比中,我们发现,正常玉米秸秆的检测准确率为94.1%,而虫害玉米秸秆的检测准确率达到了100.0%。总体检测准确率为96.0%。这些结果表明,高光谱成像技术可以准确地检测出被玉米螟侵害的玉米秸秆。


这项研究的成功实施,验证了高光谱成像技术在玉米螟虫害无损检测中的有效性,展现了科技在农业领域的广泛应用前景。此技术不仅提高了检测效率,同时避免了传统检测方法可能带来的环境污染。通过高科技手段的辅助,我们有望更好地保障农产品的质量和产量,从而满足人们日益增长的食物需求。未来,我们希望看到更多的科技手段在农业领域中的应用,共同助力农业发展与环保事业的进步。

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