罗 微，杜焱喆，章海亮

华东交通大学，江西 南昌 330013

PCA和SPA的近红外光谱识别白菜种子品种研究

罗 微，杜焱喆*，章海亮

华东交通大学，江西 南昌 330013

为了实现对不同品种白菜种子的快速无损鉴别，应用近红外光谱技术获取白菜种子的光谱反射率，首先采用变量标准化校正和多元散射校正对原始光谱进行预处理；其次，采用主成分分析法(PCA)对光谱数据进行聚类分析，从定性分析的角度得到三种不同白菜种子的特征差异，并采用连续投影算法(SPA)选取特征波长；最后，分别基于全波段光谱、PCA分析得到的前3个主成分变量以及SPA算法选取的特征波长，建立了最小二乘支持向量机(LS-SVM)和偏最小二乘判别(PLS-DA)模型进行白菜种子不同品种的鉴别。从主成分PC1、PC2得分图中可以看出，主成分1和2对不同种类白菜种子具有很好的聚类作用。基于特征波长建立的PLS-DA和LS-SVM模型的判别结果优于基于主成分变量建立的模型，其中基于特征波长建立的LS-SVM模型识别效果最优，建模集和预测集的品种识别率均达到100%。结果表明，通过SPA算法选取的6个特征波长变量能够很好的反映光谱信息，提出的SPA算法结合LS-SVM预测模型能获得满意的分类结果，为白菜种子品种的识别提供了一种新方法。

近红外光谱；主成分分析；连续投影算法；偏最小二乘鉴别；最小二乘支持向量机

引 言

我国国土面积大，不同地区适合种植不同品种的白菜，因此市场上白菜种子品种多，质量也良莠不齐，目前主要依靠人工鉴别品种，但难以确保正确分辨，故需要研究一种简单、实用、可靠的鉴别方法能够替代人工识别白菜种子。……