不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建

为掌握不同成熟度茄衣烟叶的高光谱特征,本研究利用便携式高光谱相机采集3种成熟度[尚熟(SS)、成熟(CS)以及完熟(WS)]茄衣烟叶的高光谱图像并提取光谱数据,通过多元统计分析研究了不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征,并构建了支持向量机(SVM)模型用于茄衣烟叶成熟度的分类判别.茄衣烟叶高光谱在400～680 nm、730～1000 nm各自区域内以及400～430 nm与730～1000 nm两个区域之间具有很强的正相关性,在460～730 nm与760～940 nm之间相关性较弱;3个特征值大于1的主成分(PC1～PC3)几乎包含了所有的光谱信息;主成分方差分析结果表明,不同成熟度茄衣烟叶的高光谱反射特征在可见光、红边以及近红外区域均存在统计学差异;SVM对3种成熟度茄衣烟叶的分类准确率达到98％以上,对CS茄衣烟叶的精确率、召回率和F1分数均为100％,对SS和WS茄衣烟叶均达到94％以上.茄衣烟叶高光谱存在多重共线性,具有很好的降维效果,不同成熟度茄衣烟叶的光谱反射特征差异明显,SVM在茄衣烟叶成熟度分类判别方面表现优异,可辅助用于茄衣烟叶适熟采收.