基于高光谱成像的茶树炭疽病检测

基于高光谱成像的茶树炭疽病检测

本文提出了一种基于高光谱成像的茶树炭疽病检测方法,植物表型资讯介绍如下:

炭疽病(Gloeosporium theae-sinesis Miyake)是茶树中一种重要的常见病害,严重威胁茶叶品质和产量。高光谱成像技术能够无创、客观地检测叶病,为植物病害的预防和表型鉴定提供了重要帮助。

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高光谱成像系统示意图

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检测茶树炭疽病的技术流程图

本文提出了一种基于高光谱成像的茶树炭疽病检测方法。研究人员通过分析光谱敏感性,确定了542、686和754nm处为炭疽病害敏感谱带,接着利用这些谱带创建了两个新的疾病指数:茶炭疽病比率指数(TARI)和茶炭疽病归一化指数(TANI)。然后在优化谱特征集的基础上,提出了一种结合无监督分类和自适应二维阈值的疾病痂检测策略。与传统基于像素的分类方法相比,该方法不受叶片背景差异的影响,为病害识别和损伤分析提供了有效的手段。验证结果表明,在叶片水平上对疾病的总体识别正确率为98%,在像素水平上的识别正确率为94%。综上所述,利用高光谱成像技术对茶树进行实地保护,可以实现对受炭疽病感染茶叶的自动准确检测。

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(a)     炭疽病感染和健康样品的平均反射光谱。 (b)分析波段对炭疽病感染样品的敏感性(独立t检验的p值)和频谱比曲线(染病/健康)

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基于ISODATA组的分类与基于像素的分类进行疾病检测的比较

来源:

Yuan L, Yan P, Han W, et al. Detection of anthracnose in tea plants based on hyperspectral imaging. Computers and Electronics in Agriculture.

https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.105039

 

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