第34卷，第5期 2014年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
应用高光谱成像技术鉴别绿茶品牌研究
章海亮1，2，李晓丽1，朱逢乐1，何勇1* 1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州
310058
2.华东交通大学机电工程学院，江西南吕330013
Vol. 34 ,No. 5 -pp1373-1377
May,2014
摘要应用高光谱成像技术，基于光谱主成分信息和图像信息的融合实现名优绿茶不同品牌的鉴别。首先采集6个品牌名优绿茶在380～1023nm波长范围的512幅光谱图像，然后提取并分析绿茶样本的可见近红外光谱响应特性，结合主成分分析法找到了最能体现这6类样本差异的2个特征波段（545和611nm），并从这2个特征波段图像中分别提取12个灰度共生矩阵纹理特征参量包括中值、协方差、同质性、能量、对比度、相关、嫡、逆差距、反差、差异性、二阶距和自相关，最后融合这12个纹理特征和三个主成分特征变量得到名优绿茶品牌识别的特征信息，利用LS-SVM建立区分模型，预测集识别率达到了100%，同时采用 ROC曲线的评估方法来评估分类模型。结果表明综合应用灰度共生矩阵变量和光谱主成分变量作为LS SVM模型输人可实现对绿茶晶牌的鉴别。
关键词灰度共生矩阵；绿茶；主成分分析；最小二乘支持向量机
中图分类号：0433.5
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964 /j. issn. 1000-0593 (2014 )05-1373-05
1实验部分
我国是茶叶消费大国，同时茶叶也是我国出国创汇的主要农产品之一。茶叶品牌多样，如何快速准确的鉴别茶叶品牌是茶叶从事业者一项重要任务。高光谱成像技术可以对生物对象的内外部属性进行可视化检测和表达，拥有光谱技术和图像处理技术的双重优势，高光谱成像技术在微观和农产晶检测方面的应用研究仍处于探索阶段，但因其具有检测录缴度高、抗于扰能力强、无损，以及能在恶劣环境下进行远距离在线、连续监测等优点，使得它成为当今食晶和农产晶检测领域的研究热点口，。国内外很多学者利用高光谱成像技术进行了类别鉴别的研究，如茶叶3]、牛肉[、玉米5] 草地早熟禾[]和油菜籽等}]。但是研究在解决类别区分问题时，都只用到了高光谱图像中的图像信息，而没有实现高光谱成像技术中光谱信息与图像信息的有机融合。本文在光谱信息和图像特征信息融合的基础上，结合最小二乘支持向量
机(LS-SVM)进行了名优绿茶的类别鉴定研究。收稿日期：2013-07-11，修订日期：2013-11-24
1.1样品及光谱的获取
试验用茶叶购于江西南昌茶叶专营店，类别为狗脑茶、井冈翠绿、庐山云雾、茉莉花茶、婺源毛尖和婺源绿茶
狗猎脑茶茉莉花茶
并冈翠绿婺源毛尖
庐山云雾婺源绿茶
Fig. 1 Tea pseudo color (R, G, B)
基金项目：国家"十二五"科技计划课题（2011BAD20B12），国家高技术研究与发展项目（2011AA100705)和中央高校基本科研业务费专项资
金资助
作者简介：章海亮，1977年生，浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士研究生
apafyea
》通讯联系人
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