马惠玲 王若琳 蔡 骋 王 栋

(1.西北农林科技大学生命科学学院， 陕西杨凌 712100； 2.西北农林科技大学信息工程学院， 陕西杨凌 712100)

基于高光谱成像的苹果品种快速鉴别

马惠玲1王若琳1蔡 骋2王 栋1

(1.西北农林科技大学生命科学学院， 陕西杨凌 712100； 2.西北农林科技大学信息工程学院， 陕西杨凌 712100)

以“乔纳金”苹果，“红富士”苹果和“秦冠”苹果共90个试验样本为试材分别采集865～1 711 nm的近红外波段高光谱图像，选取苹果图像感兴趣区域(ROI)，以分辨率2.8 nm提取其平均反射光谱数据，分别利用K近邻法(KNN)和径向基核函数支持向量机(RBF-SVM)进行品种判别，5折交叉检验。结果表明，3种苹果的近红外高光谱图像均在波长941～1 602 nm之间变得清晰，该区域200个波段下的平均反射光谱数据经KNN法中的10种距离算法评判，当K取值3和5时，切比雪夫距离、欧几里得距离和明可夫斯基距离3种距离算法的识别正确率均达到100%；SVM-RBF核函数模型中，γ取值为2-8～1的范围内识别正确率均在92%以上，当γ取值2-5，C取值为16和32时，识别正确率最高，为96.67%。故利用近红外高光谱图像技术结合KNN计算对苹果品种进行快速鉴别是优异和可靠的方案。

苹果； 品种鉴别； 高光谱成像； K近邻法； 支持向量机

引言

苹果在世界果品市场上占据着重要地位，有些苹果品种成熟期、外形、色泽、风味差异较大，感观易于辨别；有些则成熟期、大小、着色、口感均比较接近，非专业人员品评辨识准确率不高，更难以在采后处理流水线上快速鉴别。不同品种的田间栽培条件、采后贮藏特性、价格均差别较大，急需一种简便、无损的苹果品种快速鉴别方法。……