[发明专利]一种树上果实干物质快速判定方法及装置

权利要求书

1.一种树上果实干物质快速判定方法，其特征在于，所述方法包括连续执行以下步骤：

A、对多个未采摘树上果实样品分别进行高光谱图像数据采集和未采摘树上果实样品干物质含量的测量；

B、数据处理模块基于所述多个未采摘树上果实样品的高光谱图像数据和干物质含量，进行品质预测模型训练；

C、对未采摘树上目标果实进行高光谱图像数据的采集，利用所述品质预测模型，预测未采摘树上目标果实的干物质含量；

其中，未采摘树上果实样品和未采摘树上目标果实的地理位置和光照环境相同。

2.根据权利要求1中所述的树上果实干物质快速判定方法，其特征在于，所述对多个未采摘树上果实样品分别进行高光谱图像数据采集的步骤包括：

对所述多个未采摘树上果实样品，调整高光谱相机的拍摄角度和与所述未采摘树上果实样品的相对距离，以及调整标准白板的位置，设置高光谱图像数据的采集波段范围及波长间隔，采集所述未采摘树上果实样品及标准白板的高光谱图像数据。

3.根据权利要求2中所述的树上果实干物质快速判定方法，其特征在于，所述数据处理模块基于所述多个未采摘树上果实样品的高光谱图像数据和干物质含量，进行品质预测模型训练的步骤包括：

B01、对包括标准白板的多个未采摘树上果实样品的高光谱图像数据，识别标准白板的区域，并获取标准白板在各波段下的辐亮度值；利用预先确定的标准白板在各波段下的反射率，结合图像中其他部分的辐亮度值，完成对所述高光谱图像数据的白板校正，得到高光谱图像数据中其他部分在各波段下的光谱反射率信息；

B02、识别并提取高光谱图像数据中的未采摘树上果实样品部分，针对所述未采摘树上果实样品部分获取各波段下的平均光谱反射率，利用各波段下的平均光谱反射率获得所述未采摘树上果实样品的光谱数据；

B03、对多个未采摘树上果实样品中每个未采摘树上果实样品的光谱数据进行处理，并与所述未采摘树上果实样品的干物质含量结合，进行品质预测模型训练，得到品质预测模型。

4.根据权利要求3中所述的树上果实干物质快速判定方法，其特征在于，所述利用预先确定的标准白板在各波段下的反射率，结合图像中其他部分的辐亮度值，完成对所述高光谱图像数据的白板校正的步骤包括：

选取所述高光谱图像数据中标准白板区域中10个以上像素点，将选取的10个以上标准白板区域像素点在各波段下的平均辐亮度值与相应波段下的标准白板反射率相对比，进而对图像中其他像素点在各波段下的光谱反射率进行白板校正，所述白板校正的方法为：

在各个波段下，各像素点的反射率=各像素点的辐亮度值*标准白板反射率/白板区域各像素点平均辐亮度值。

5.根据权利要求3中所述的树上果实干物质快速判定方法，其特征在于，所述对多个未采摘树上果实样品中每个未采摘树上果实样品的光谱数据进行处理，并与所述未采摘树上果实样品的干物质含量结合，进行品质预测模型训练的步骤包括：

B031、对所述多个未采摘树上果实样品中每个未采摘树上果实样品的光谱数据，进行光谱预处理，所述光谱预处理包括对光谱数据进行多元散射校正，以消除光谱数据中光散射的影响；所述光谱预处理还包括标准正态变换，以消除所述未采摘树上果实样品表面固体颗粒大小散射以及光程变化对光谱数据中光谱信息的影响；

B032、对经过光谱预处理的光谱数据中的光谱信息进行特征波段提取，所述特征波段提取包括将所述光谱信息经过映射或变换方式投影至低维空间，在低维空间中提取特征波段，再将特征波段与经光谱预处理后的光谱数据相结合，获取特征波段反射率；

B033 利用多个未采摘树上果实样品中每个未采摘树上果实样品的特征波段反射率，分别与该未采摘树上果实样品的干物质含量相对应，获取品质预测模型。