余克强
所属机构: 西北农林科技大学机械与电子工程学院 所在地区: 陕西省 咸阳市 研究方向: 农业科学 发文基金: 国家自然科学基金
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何勇 作品数:1,630 被引量:7,269 H指数:41 供职机构:浙江大学 研究主题:光谱 近红外光谱 高光谱成像 激光诱导击穿光谱 反射率 赵艳茹 作品数:42 被引量:257 H指数:10 供职机构:浙江大学生物系统工程与食品科学学院 研究主题:近红外光谱 高光谱成像 化学计量学方法 最小二乘支持向量机 激光诱导击穿光谱 刘飞 作品数:700 被引量:2,300 H指数:25 供职机构:浙江大学 研究主题:激光诱导击穿光谱 线性矩阵不等式 近红外光谱 油菜叶片 反射率 方慧 作品数:146 被引量:1,068 H指数:18 供职机构:浙江大学 研究主题:植物叶片 无人机 雾滴 平动 漫反射 李晓丽 作品数:165 被引量:705 H指数:14 供职机构:浙江大学 研究主题:茶叶 线性回归模型 定标模型 重金属 波数
一种确定果树局部热点并对其进行降温的方法 本发明公开了一种确定果树局部热点并对其进行降温的方法,包括:(1)随机选择一棵果树,安装若干个温度传感器,该果树生长期内选取至少三天针对果树连续采集全天的温度信息,根据每个传感器每一天采集的温度信息绘制实时温度曲线,不同... 邵咏妮 何勇 余克强文献传递 基于高光谱技术的覆盖保鲜膜菠菜货架期预测研究 被引量:9 2017年 保鲜膜能提高果蔬保水性,隔绝外界细菌侵染,延长货架期。为了准确估测覆盖保鲜膜果蔬品质的优劣,对其货架期进行预测具有重要意义。应用高光谱技术结合化学计量学方法对同等贮藏条件下覆膜新鲜菠菜叶片的货架期进行了预测。先采集五个不同贮藏时间下75盘共300片菠菜样本在可见-近红外(VisNIR,380~1 030nm)与近红外(NIR,874~1 734nm)波段的高光谱数据,然后测定不同贮藏时间下菠菜叶片叶绿素含量。提取300片覆膜菠菜叶片的平均光谱(200个为建模集,100个为预测集)后,对建模集光谱进行主成分分析(principal component analysis,PCA),发现不同贮藏期内叶片光谱数据在前3个主成分空间有一定的聚类。根据建模集光谱信息与预先赋予的不同贮藏期虚拟等级分别建立偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)模型,得到预测集样本的贮藏期总的判别准确率分别为83%(Vis-NIR)和81%(NIR)。表明,高光谱技术结合化学计量学方法能够实现对新鲜菠菜货架期的分类和预测,为消费者正确评价覆盖保鲜膜的菠菜品质提供了理论指导,也为后期果蔬货架期检测仪器的开发提供了技术支持。 周莉萍 赵艳茹 余克强 何勇 方慧 叶旭君关键词:菠菜叶片 化学计量学方法 货架期 高光谱成像技术的不同叶位尖椒叶片氮素分布可视化研究 被引量:24 2015年 为了快速、准确、直观估测尖椒叶片的营养水平和生长状况,利用高光谱成像技术结合化学计量学方法对不同叶位尖椒叶片氮素含量(nitrogen content,NC)的分布进行了可视化研究。按照叶片位置采摘尖椒叶片,并采集高光谱数据,然后测定相应叶片的SPAD和NC。提取出叶片的光谱信息后,采用Randomfrog(RF)算法提取特征波段,分别选出5条与10条特征波段。针对选取的特征波段和全波段,分别建立偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型,结果表明采用特征波段建立的PLSR模型性能较好(SPAD:R_C=0.970,R_(CV)=0.965,R_P=0.934;NC:R_C=0.857,R_(CV)=0.806,R_P=0.839)。根据预测模型计算尖椒叶片高光谱图像每个像素点的SPAD与NC,从而实现SPAD与NC的可视化分布。事实上叶片的SPAD在一定程度上可以反映含氮量,二者分布图的变化趋势基本一致,验证了可视化结果的正确性。结果表明:运用高光谱成像技术可以实现对不同叶位尖椒叶片氮素分布的可视化研究,这为监测植物的生长状况和养分分布提供理论依据。 余克强 赵艳茹 李晓丽 丁希斌 庄载椿 何勇关键词:氮素含量 一种多模式激光诱导击穿光谱装置 本实用新型公开了一种多模式激光诱导击穿光谱装置,具有共线、再加热、预烧蚀三种工作模式;共线工作模式中:双脉冲固体激光器的光路上设有光路爬高系统,用于升高1064nm/532nm同轴输出激光的光路,使得激光由样品台正上方聚... 刘飞 彭继宇 何勇 余克强 方慧 宋坤林文献传递 成像光谱技术在植物非生物胁迫表型高通量分析中的研究进展 被引量:4 2020年 植物非生物胁迫是指对植物产生不利影响的非生物因素,非生物胁迫威胁植物发芽、生长、发育和繁殖,是阻碍农作物高效栽培和农业可持续发展的主要因素。植物胁迫精准管理和抗逆植物育种是缓解和解决非生物胁迫的有效途径,其中植物表型分析是一个不可或缺的环节,但是传统滞后的如人工、破坏式表型测量方法很难满足高通量表型分析的需求,制约着植物非生物逆境治理的精度和现代植物育种的效率。高通量植物表型分析技术旨在实现植物复杂性状的快速、自动、无损地获取与分析,能实时原位监测植物受胁迫状态与程度,指导胁迫治理措施和资源精准投入,可以为优良抗逆植物品种高通量筛选鉴定提供解决方案、能为植物抗逆基因解析与定位、植物遗传变异分析等提供大数据支撑。由于成像光谱技术能够实时、非接触、高效地测量植物结构形态、生理生化等多样化的表型,在高通量植物表型分析中表现出良好的潜力,近年来在植物精准种植和现代植物育种中得到广泛研究与应用。主要阐述可见光成像(RGB Imaging)、多光谱成像(MSI)、高光谱成像(HSI)、叶绿素荧光成像(ChlFI)、多光谱荧光成像(MFI)、热红外成像(TIRI)高通量表型分析技术在植物非生物胁迫表型分析中的研究进展以及评估分析其发展趋势;首先简单介绍了不同成像光谱的技术特点以及在植物表型分析中的应用差异和高通量分析流程;其次总结了近年来基于成像光谱技术高通量分析植物非生物胁迫表型的部分研究和应用,介绍范围从植物胁迫监测、抗逆植物品种筛选鉴定、植物遗传分析3个方面出发,主要涉及植物干旱、温度、盐害、养分胁迫以及其他非生物逆境。最后探讨了上述成像光谱技术在植物非生物胁迫表型高通量分析的机遇和其面临的挑战。 曹晓峰 余克强 赵艳茹 张海辉关键词:成像光谱 非生物胁迫 植物育种 基于高光谱成像的南瓜叶片叶绿素分布可视化研究 被引量:15 2014年 叶绿素浓度是植物生长的指示剂,而叶片的SPAD值则可以反映植物叶绿素含量,从而监测植物的生长状况。本文采用可见-近红外(380~1030 nm)高光谱成像技术可以实现南瓜叶片SPAD值的可视化,同时根据叶片霜霉病疫情与叶绿素含量呈显著正相关进而可以快速诊断霜霉病疫情。通过测定健康叶片和感染不同霜霉病疫情的叶片光谱曲线,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)进行特征波段的选择,可以得到10条特征波段,再结合偏最小二乘回归法(PLSR)进行南瓜叶片SPAD的预测。结果表明,通过对48个样本的训练,对23个样本进行预测,可以得到南瓜叶片SPAD 较好的预测效果,其中 RC =0.918,RM-SECV=3.932;RCV =0.846,RMSECV=5.254;RP =0.881,RMSEP=3.714。根据叶片光谱特征波段与SPAD之间的线性回归方程可以计算叶片各个像素点的SPAD值,最后采用图像处理技术可以得到南瓜叶片SPAD的可视化分布图,同时也反映了霜霉病的感染分布,进而判断南瓜叶片的霜霉病疫情。该研究为监测植物生长状况及判别南瓜叶片霜霉病疫情奠定了理论基础。 赵艳茹 余克强 李晓丽 何勇关键词:高光谱成像 SPAD 霜霉病 应用可见/近红外高光谱成像测定鲑鱼片脂肪含量分布(英文) 被引量:9 2014年 脂肪作为一种重要的品质参数,在大西洋鲑鱼片中的分布很不均匀。为寻找一种能替代脂肪化学检测的快速无损的方法,该研究应用可见/近红外高光谱成像测定大西洋鲑鱼片的脂肪含量分布。分别采用可见/短波近红外(400-1100 nm)和近红外(900-1700 nm)系统获取大西洋鲑鱼片样本的高光谱图像。提取样本图像的平均光谱并与其相应的脂肪含量化学值采用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和最小二乘支持向量机(least-squares support vector machines,LS-SVM)建立相关性模型。为降低高光谱图像的共线性和冗余度,基于竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)分别在可见/短波近红外和近红外光谱区间提取16个(468,479,728,734,785,822,863,890,895,899,920,978,1005,1033,1040,1051 nm)和15个(975,995,1023,1047,1095,1124,1167,1210,1273,1316,1354,1368,1575,1632,1661 nm)特征波长,并分别建立PLSR和LS-SVM模型。特征波长模型的性能优于全波段模型,且近红外区间的特征波长PLSR模型为最优,预测决定系数(R2p)为0.92,预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.92%,剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)为3.50。最后,将最优模型用于预测高光谱图像上所有像素点的脂肪含量以展示样本上脂肪的分布。此外,还基于该技术对大西洋鲑整鱼片实现了脂肪分布可视化。结果表明高光谱成像技术结合化学计量学方法在大西洋鲑鱼片脂肪的定量和分布可视化上有一定的研究和应用前景。 朱逢乐 彭继宇 高峻峰 赵艳茹 余克强 何勇关键词:近红外光谱 可视化 高光谱成像 脂肪 基于激光诱导击穿光谱的土壤类型判别分析 被引量:6 2015年 为了更加全面的建立中国土壤类型系统,了解中国土壤地域差异,从而提高土地资源的利用率,以及根据土壤类型指导农业科学生产。该研究利用激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术结合化学计量学方法对土壤类型进行判别分析研究。从6种标准土壤样品出发,分析所采集6种土壤的LIBS光谱谱线特征,结合其主要成分物质(SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO,CaO,Na2O,K2O)的含量,针对每种主要物质选取了Si I 390.55 nm、Al I 394.40 nm、Fe I 422.74 nm、Mg I 518.36 nm、Na I 588.96 nm、Ca II 393.37 nm、K I 766.49 nm为特征分析谱线。结合所选的7条特征谱线下的300个标准土壤样品的光谱(200个为训练集,100个为预测集),对训练集光谱进行主成分分析(principal component analysis,PCA),6种土壤有明显的聚类。然后根据训练集光谱值和预先赋予土壤类型的虚拟等级值分别建立最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)和最小二乘支持向量机(least-squares support vector machine,LS-SVM)判别模型,分析预测结果二者总的判别准确率分别为98%和100%。用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)评价这2个模型的性能,结果表明LS-SVM判别模型性能优于PLS-DA模型。基于以上结果,选取不同于标准土壤的另7种不同类型土壤进行试验验证所选特征谱线和判别模型,建立7种不同类型土壤的LS-SVM预测模型,其预测准确率达100%,ROC曲线对其评价的性能很好。研究证明,LIBS技术结合化学计量学方法能够实现对土壤类型的判别分析,这为土壤质量的正确评价,土壤的整治、规划和合理利用提供理论基础。 余克强 何勇 刘飞关键词:土壤 光谱测定 激光诱导击穿光谱 一种确定果树局部热点并对其进行降温的方法 本发明公开了一种确定果树局部热点并对其进行降温的方法,包括:(1)随机选择一棵果树,安装若干个温度传感器,该果树生长期内选取至少三天针对果树连续采集全天的温度信息,根据每个传感器每一天采集的温度信息绘制实时温度曲线,不同... 邵咏妮 何勇 余克强文献传递 拉曼光谱技术在农作物生理信息检测中的研究进展 被引量:9 2017年 拉曼光谱(Raman spectroscopy,RS)是一种散射光谱,具有样品前处理简单、响应速度快、灵敏性高以及原位无损检测等特点。由于拉曼信号具有指纹图谱特性和不受水分信息干扰的优势,其在生物体信息检测方面发挥着重要作用。拉曼光谱成像技术是拉曼光谱技术发展的新方向,其可以同时获取研究对象的空间及光谱信息;显微拉曼光谱技术不仅可以进行分子结构的检测,还能够实现生物组织微区化学成分的空间分布分析。目前,应用拉曼光谱进行农作物生理信息的检测成为学者们的研究热点。本文概述了拉曼光谱的基本原理和分类,并重点介绍了拉曼光谱技术在农作物的生殖与营养器官(种子,花朵,果实和根,茎,叶)中生理信息检测方面的国内外最新研究进展。最后结合国内外研究现状,分析了拉曼光谱在农作物生理信息检测中的局限,并对其的应用前景进行了展望。 赵艳茹 李晓丽 徐宁 余克强 何勇关键词:拉曼光谱 农作物 生理信息