Gall technoleg delweddu hyperspectrol wahaniaethu rhwng ieir brodorol a brwyliaid cyffredin

Gall technoleg delweddu hyperspectrol wahaniaethu rhwng ieir brodorol a brwyliaid cyffredin

Cymhwysodd yr astudiaeth hon gamera hyperspectrol 400-1000NM, a gellir defnyddio cynnyrch FS23 Hangzhou Caipu Technology Co, Ltd. ar gyfer ymchwil gysylltiedig. Mae Camera Hyperspectrol Delweddu Cyfres FIGSPEC® yn defnyddio modiwl sbectromedr gratio trawsyrru effeithlonrwydd tryloywder uchel a chamera arae arwyneb sensitifrwydd uchel, wedi'i gyfuno â delweddu sganio adeiledig a thechnoleg camera ategol, i ddatrys y broblem y mae angen gwthio allanol ar gamerâu hyperspectrol traddodiadol sydd ei angen arnynt -Scan mecanweithiau delweddu a ffocws cymhleth, sy'n anodd eu gweithredu. Gellir ei integreiddio'n uniongyrchol â lens delweddu C-mount safonol neu ficrosgop i gaffael delweddau sbectrol yn gyflym.

Yn y diwydiant cig, mae adnabod neu ddosbarthu ansawdd cig yn gam hanfodol o reoli ansawdd. Fodd bynnag, yn y diwydiant cig, mae dosbarthu a rheoli ansawdd yn mabwysiadu adnabod â llaw yn bennaf, sy'n ddull goddrychol sy'n gofyn am lawer o lafur ac sy'n gostus. Felly, mae angen i'r diwydiant cig modern geisio dulliau cyflym, cywir ac annistrywiol ar gyfer adnabod ansawdd cig yn gyflym. Mae technoleg delweddu hyperspectrol yn dechnoleg sy'n dod i'r amlwg, nad yw'n ddinistriol a dibynadwy sy'n cyfuno manteision gweledigaeth gyfrifiadurol a thechnoleg sbectrol draddodiadol. Felly, mae cymhwyso technoleg delweddu hyperspectrol ar gyfer graddio ansawdd cig wedi denu sylw ymchwilwyr.

Mae cyw iâr yn darparu nifer o brotein, lipidau ac elfennau olrhain, ac mae'n fwyd cig pwysig iawn ym mywyd beunyddiol pobl. Mae llawer o ffactorau yn effeithio ar ansawdd cyw iâr, megis brîd, rhyw, dull bwydo a lefel bwydo. Yn ôl y dull bwydo a'r lefel bwydo, gellir rhannu cyw iâr yn gyw iâr buarth a brwyliaid cyffredin. Mae cyw iâr buarth yn cyfeirio at y bridiau cyw iâr hynny sy'n cael eu codi mewn mynyddoedd, coedwigoedd neu berllannau gyda chylch bridio o fwy na 6 mis. Mewn cyferbyniad, mae brwyliaid cyffredin, a elwir hefyd yn gyw iâr masnachol, yn cyfeirio at fridiau cyw iâr sy'n cael eu codi ar raddfa fawr ac sydd â chylch bridio byr (dim ond 3 mis yn unig) 1991. O'i gymharu ag ieir brwyliaid cyffredin, mae gan ieir buarth eu hunain Manteision arbennig, megis gallu i addasu amgylcheddol cryf, ymwrthedd i glefyd uchel a gallu atgenhedlu da. Yn ogystal, o ran ansawdd cig, mae ieir buarth yn fwy blasus a maethlon, felly mae pris y farchnad yn aml yn uwch. Gan fod ieir buarth yn fwy gwerthfawr i ddefnyddwyr, mae'n arwyddocâd mawr i wahaniaethu rhwng ieir buarth yn gyflym ac yn gywir oddi wrth frwyliaid cyffredin ar gyfer prisio cyw iâr, gwirio hunaniaeth a gwahaniaethu rhywogaethau yn y diwydiant cig. Fodd bynnag, nid oes adroddiad llenyddiaeth ar gymhwyso technoleg delweddu hyperspectrol i wahaniaethu rhwng ieir buarth a brwyliaid cyffredin. Felly, pwrpas yr astudiaeth hon yw asio data sbectrol nodweddiadol a data gwead delweddau hyperspectrol i sicrhau adnabod ieir buarth a brwyliaid cyffredin yn gyflym.

Prynu a thrafod deunyddiau prawf

Mae'r deunyddiau arbrofol yn bedwar math gwahanol o garcasau cyw iâr (Cyw Iâr Brodorol Qingyuan, Cyw Iâr Brodorol Zhanjiang, Cyw Iâr Qingyuan Cyffredin a Chyw Iâr Cyffredin Zhanjiang), pob un yn pwyso tua 1.5 kg, pob un wedi'i brynu o Farchnad Llysiau Tref Xinzao yn Ardal Panyu yn Ardal Panyu, Guangzhou, a Dinas Dinas, a Dinas a Dinas Nifer pob math o garcasau cyw iâr yw 4. Er mwyn egluro'n gliriach, enwir y pedwar math hyn o garcasau cyw iâr yn gyw iâr brodorol Rhif 1, Cyw Iâr Brodorol Rhif 2, brwyliaid cyffredin Rhif 1 a brwyliaid cyffredin Rhif 2. Ar ôl ei ladd, rhaid pecynnu, labelu a chludo pob carcas cyw iâr ffres ar unwaith. Defnyddiwch sgalpel i dynnu'r fron cyw iâr ffres o'r carcas a'i dorri'n dafelli gyda thrwch o 1 cm.

O ganlyniad, cafwyd 120 o samplau tafell cig ac yna cafwyd delweddau hyperspectrol. Cyn dadansoddi data, mae angen rhannu'r samplau prawf yn ddwy is -set: set graddnodi a set ragfynegiad. Dewiswyd traean (40) sampl ar hap fel y rhagfynegiad a osodwyd yn seiliedig ar yr egwyddor o samplu ar hap, a defnyddiwyd yr 80 sampl sy'n weddill fel y set raddnodi. Defnyddir y set raddnodi i sefydlu model graddnodi a defnyddir y set ragfynegiad i wirio cadernid y model sefydledig.

Cromliniau nodweddiadol sbectrol ieir brodorol a brwyliaid cyffredin

Mae'r ffigur yn dangos cromliniau sbectrol cyfartalog MSC yn yr ystod o 400-1000 nm ar gyfer gwahanol fathau o ieir brodorol a brwyliaid cyffredin. Gellir gweld o'r ffigur bod tueddiadau cyffredinol cromliniau sbectrol y pedwar math o gyw iâr yn debyg. Fodd bynnag, mae graddfa'r newid yn y gwerth amsugno sbectrol ychydig yn wahanol. Ar y naill law, gall fod oherwydd y gwasgariad golau a achosir gan drwch anwastad neu newidiadau arwyneb anwastad y sleisys cig, ac ar y llaw arall, gall hefyd fod yn gysylltiedig â phriodweddau biocemegol a nodweddion gwead y cyhyr. Fel y dangosir yn y ffigur, mae'r chwe phrif fand amsugno yn ymddangos yn bennaf ger 430nm, 510nm, 550nm, 620nm, 730Nm a 970Nm. Yn benodol, y band amsugno oddeutu 970Nm yn bennaf yw'r band amsugno amledd ail-orchymyn o'r bond OH yn y moleciwl dŵr, tra bod y band amsugno gwan tua 730nm yn gysylltiedig yn bennaf â band amsugno amledd trydydd gorchymyn yr OH Bond yn y moleciwl dŵr. Yn ogystal, mae'r band amsugno oddeutu 550nm yn gysylltiedig yn bennaf ag amsugno heme mewn myoglobin a haemoglobin, tra bod y bandiau amsugno oddeutu 510nm a 620nm yn gysylltiedig ag amsugno heme ocsidiedig mewn metmyoglobin a methemoglobin.

Mae'r bennod hon yn archwilio'r posibilrwydd o adnabod ieir brodorol a brwyliaid cyffredin yn gyflym yn seiliedig ar wybodaeth sbectrol nodweddiadol a gwybodaeth wead o ddelweddau hyperspectrol. Yn gyntaf, cynigiwyd y sbectrwm cyfartalog o'r delweddau hyperspectrol a gafwyd a pherfformiwyd rhagbrosesu sbectrol MSC, a defnyddiwyd SPA i dynnu tonfeddi nodweddiadol. Yna, cafodd y delweddau graddlwyd nodweddiadol o'r delweddau hyperspectrol eu sgrinio gan PCA, a thynnwyd newidynnau gwead y ddwy ddelwedd graddlwyd gyntaf gan ddefnyddio'r matrics cyd-ddigwyddiad graddiant graddlys. Yn olaf, sefydlwyd modelau adnabod LS-SVM ac ANN yn seiliedig ar y sbectrwm tonfedd llawn, sbectrwm tonfedd nodweddiadol, newidynnau gwead, a data ymasiad sbectrwm tonfedd nodweddiadol a newidynnau gwead. Y CCRs o LS-SVM ac ANN a sefydlwyd yn seiliedig ar ddata ymasiad oedd 95% a 92.5%, yn y drefn honno, a oedd yn uwch na rhai LS-SVM ac ANN a sefydlwyd yn seiliedig ar newidynnau sbectrwm/gwead tonfedd nodweddiadol. Mae'r canlyniadau arbrofol yn dangos bod y modelau adnabod a sefydlwyd yn seiliedig ar ddata ymasiad yn well na'r modelau adnabod a sefydlwyd yn seiliedig ar donfeddi nodweddiadol neu newidynnau gwead yn unig, gan brofi y gall ymasiad sbectrwm nodweddiadol a data gwead delwedd technoleg delweddu hyperspectrol nodi adnabod yn gyflym o adnabod brodorol brodorol brodorol yn frodorol ieir a brwyliaid cyffredin.