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一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法

2025-06-17 09:20:02 548次浏览

技术特征:

1.一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,所述步骤1中具体按照以下步骤实施:

3.如权利要求1所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,在步骤2中,所述显微荧光高光谱成像系统包含内表面蓝色的箱体1、汞灯光源2、倒置显微镜4及数据采集终端7,所述箱体1内配置有成像光谱仪。所述哈密瓜样本置于一个可移动的样品台3上;所述汞灯光源2可调整成像光谱仪拍摄视野的亮度;所述倒置荧光显微镜可观察手位移控制样品台3上哈密瓜样本的显微荧光高光谱图像,所述成像光谱仪可获取位移控制样品台3上哈密瓜样本的显微荧光高光谱数据;所述数据采集终端7用于采集和存储显微荧光高光谱数据。

4.如权利要求3所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,所述光谱相机的曝光时间调整为200ms,所述倒置显微镜的物镜与样品之间的距离为0.05-0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,所述步骤3中使用snv预处理方法将光谱数据转换为标准正态分布形式,以消除散射影响并增强光谱特征。

6.根据权利要求1所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,所述步骤4中使用spa作为光谱特征提取方法,采用皮尔逊相关性分析方法,从9个图像特征提取出相关性最强的4个特征。

7.一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,所述步骤5中具体按照以下步骤实施:

8.如权利要求3所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,步骤4中,spa通过逐步选择在空间中尽可能正交的变量来提取特征波长。该方法通过投影操作和变量筛选的搜索策略,优化特征选择,确定特征波长的位置和数量。spa提取有效波长算法具体为:

9.如权利要求3所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,在步骤5中,pls-da通过建立自变量矩阵(x)与因变量矩阵(y)之间的偏最小二乘回归模型来进行分类。pls-da进行分类算法具体为:

10.如权利要求1所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,步骤2中包含的提取高光谱图像光谱数据的具体方法为:首先将显微荧光高光谱图像导入matlab r2016a软件进行处理,选取图像中的完整荧光区域作为感兴趣区域,并对该感兴趣区域执行平均操作以获取光谱数据。

11.如权利要求1所述的一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,步骤2中,获取哈密瓜样本的显微荧光高光谱图像的光谱分辨率为6.20nm,光谱范围为400-1000nm。

12.一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,其特征在于,具体包含以下步骤:


技术总结
本发明提供一种融合显微荧光高光谱成像特征信息的哈密瓜农药残留定性检测方法,包括以下步骤:(1)挑选试验田内哈密瓜施用不同农药溶液并制备模型训练样本;(2)哈密瓜农药残留的显微荧光高光谱图像采集;(3)光谱预处理及特征提取;(4)图像特征相关性分析;(5)基于融合光谱与图像特征信息的哈密瓜农药残留鉴别模型;(6)哈密瓜农药残留鉴别。本发明利用显微荧光高光谱成像技术和偏最小二乘判别分析算法构建哈密瓜农药残留鉴别模型,提出一种融合光谱特征和图像特征方法,实现信息的互补,提升分类精度。哈密瓜三种农药残留种类的鉴别准确率达到93.48%。

技术研发人员:马本学,卞会涛,郭典,喻国威,董福佳,许莹,谈海波,熊永闯
受保护的技术使用者:石河子大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
文档序号 : 【 40051206 】

技术研发人员:马本学,卞会涛,郭典,喻国威,董福佳,许莹,谈海波,熊永闯
技术所有人:石河子大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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马本学卞会涛郭典喻国威董福佳许莹谈海波熊永闯石河子大学
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