吴 翔，张卫正，陆江锋，裘正军，何 勇

浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江 杭州 310058

基于高光谱技术的玉米种子可视化鉴别研究

吴 翔，张卫正，陆江锋，裘正军*，何 勇

浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江 杭州 310058

种子纯度是衡量种子品质的重要指标。提出一种基于近红外(874～1 734 nm)高光谱技术实现玉米种子可视化鉴别的方法。采集4个品种共384个玉米种子样本的高光谱图像数据，随机选择288个样本作为建模集，剩余96个样本作为预测集。对玉米种子光谱曲线进行分析后，通过连续投影算法(SPA)选取7个特征波段作为输入，结合偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)模型，对预测集进行预测，获得较好的分类效果，其中RC=0.917 7，RMSECV=0.444 2；RCV=0.911 5，RMSECV=0.459 9，建模集和预测集的总体鉴别率分别为78.5%和70.8%。通过图像处理技术提取高光谱图像中每个玉米颗粒的平均光谱数据，输入建立的SPA-PLS-DA模型，在计算生成的鉴别图中以不同颜色标识不同类别，实现了混杂玉米种子样本的可视化鉴别。对3份不同组成的混杂种子样本进行鉴别，达到了较好的可视化效果。结果表明，通过可视化鉴别技术，可以直观方便地观察混杂种子样本中不同品种种子的分布和数量，为农业生产中种子的纯度鉴别和筛选提供了帮助。

高光谱成像； 玉米种子； 连续投影算法； 可视化

引 言

种子纯度是衡量种子品质的重要指标。随着杂交技术的广泛应用，农作物种子的品种日益增多，品种类间相似性逐渐增大，感官鉴定不易区分。市场上掺杂造假，以次充好的事件屡有发生。……