双孢蘑菇疣孢霉病早期高光谱图像鉴别

摘要

双孢蘑菇疣孢霉病是由有害疣孢霉菌Mycogone perniciosa引起的、破坏性极强的真菌类病害,且该病害检测困难耗时,往往导致菇房绝收,菇农收益损失严重.早发现、早处理能够有效解决病害带来的经济损失和农药残留超标等质检问题.因此,本研究将能够快速无损检测的高光谱成像技术应用到双孢蘑菇病害早期鉴别.以双孢蘑菇菌A garicus bisporus子实体为试材,对健康染病双孢蘑菇生长早期子实体样本采集菌盖的全波段(401～1046 nm)可见/近红外高光谱图像信息,利用多元散射校正(MSC)进行预处理,采用决策树(DT)提取特征波段,对比随机森林(RF)和极限学习机(ELM)两种模型对健康和染病双孢蘑菇鉴别准确度.利用DT选取401.00、951.59、978.09、1006.59和1044.90 nm为鉴别病害的特征波段.对比RF和EL M所建模型效果,得到MSC DT ELM模型检测效果最优,测试集和预测集总体样本鉴别准确度分别为92.39％ 和91.32％.结果表明,该模型可以有效提高基于全波段的双孢蘑菇疣孢霉病早期的鉴别准确度,得到基于高光谱成像技术的便捷准确鉴别双孢蘑菇病害早期的模型,同时,为进一步开发双孢蘑菇病害早期的多光谱设备提供了理论依据和方法.