应用高光谱鉴别黑枸杞和唐古特白刺果

摘要

黑枸杞含有花青素、多糖、氨基酸和微量元素等多种营养成分,具有极高的经济和医药价值,其市场价格很高.唐古特白刺果外观和黑枸杞极为相似,其价格较低,经常被用于冒充黑枸杞.高光谱图像技术结合图像和光谱于一体,常用于食品检测和识别等领域.结合高光谱图像技术,无损识别黑枸杞和唐古特白刺果.采集黑枸杞(180份)和唐古特白刺果(180份)的高光谱图像,利用掩膜提取光谱,光谱范围为900～1700 nm,共254个波段,去除前22个异常波段.采用Kennard-Stone法划分样品,校正集:预测集=2:1;采用连续投影算法(SPA)法对光谱进行降维,设定提取特征波长范围为0～30,最终提取特征波长为20个;分别将全光谱(FS)和SPA提取的20个特征波长作为模型输入,建立支持向量机(SVM)和极限学习机(ELM)识别模型.结果表明,基于FS和SPA建立的SVM模型识别率为100％;基于FS和SPA建立的ELM模型识别率为100％;SPA法在不降低模型识别精度的情况下,能减少模型输入,输入仅为FS的8.62％,大大降低模型运算量.此研究为识别黑枸杞和唐古特白刺果提供了参数.