本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

　　柑橘潰瘍病是影響全球柑橘種植業(yè)發(fā)展的重大檢疫性病害。目前大部分研究都集中在對這種病害的防治和檢測方面，而對于帶有潰瘍病斑的柑橘類水果的剔除主要還是通過手工分選，對工人要求較高，且效率低，準(zhǔn)確性差。隨著圖像處理技術(shù)的日趨先進(jìn)和計算機硬件成本的降低及處理速度的提高，機器視覺系統(tǒng)在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)自動檢測和分級領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。

　　由于受害果表面的潰瘍病斑呈灰禍色、木栓化、海綿狀，周圍略隆起呈暗褐色，最外圈為黃綠暈圈，這些特征與正常果皮表面有明顯的差異，因此可以把潰瘍果作為一種缺陷果，從而利用機器視覺技術(shù)進(jìn)行快速檢測。盡管國內(nèi)外學(xué)者已對柑橘類水果表面缺陷檢測分級做了大量研究在國內(nèi)還未見利用機器視覺技術(shù)對潰瘍果進(jìn)行檢測的相關(guān)報道。

　　本文主要基于高光譜成像系統(tǒng)，首先提取并分析每一類缺陷及正常果皮感興趣區(qū)域光譜曲線并結(jié)合主成分分析法確定特征波段，接著基于特征波段進(jìn)行二次主成分分析，再結(jié)合雙波段比算法實現(xiàn)潰瘍果與其他類臍橙（包括正常果及缺陷果）的分類識別。

　　本文基于光成像系統(tǒng)利用法及段比算法對包括潰瘍果在內(nèi)的 10 類常見橙果皮缺陷和正常果進(jìn)行潰瘍果的分類識別，識別率達(dá)到 95.4%。2）本試驗處于實驗室研究階段，其中基于高譜系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)量大，處理時間長，并不適合在線檢測。通過試驗本文得到 5 個特征波長用于潰瘍果的分類識別其中可見光波段3（630685720 nm近紅外波段2個（810 和875 nm）。基于這些特波，進(jìn)行特征波段主成分分析，克服了通常單次主成分分析中由于存在較多的波段而無法使這種方法應(yīng)用于在線檢測的弊端。

　　考到僅利用成析法無法有效的分果和裂果、日灼及藥傷果，本文提出采用主成分分析法與波段比相結(jié)合的算法。基于此算法使總體識別率由原來的80%提高到95.4%。但對日灼果的識別率沒有提高。

　　基于試驗中獲得的5個特征波段，選取相應(yīng)的濾波片，有助于開發(fā)基于多光譜成像技術(shù)的臍橙潰瘍識別系統(tǒng)。另一方面，由于本文開發(fā)的算法比較簡單，進(jìn)一步為臍橙潰瘍果的在線識別奠定了基礎(chǔ)。

　　盡管本文研究對象是臍橙，但研究方法可能也適合其他柑橘類水果潰瘍病斑的識別，有待進(jìn)一步驗證。另外，由于試驗中涉及到的缺陷種類較多，樣本收集存在一定困難，同時由于高光譜數(shù)據(jù)量大，處理較費時，因此，本研究中僅采用 13個樣本作為探索性研究，雖然取得了比較理想結(jié)果，但后續(xù)將會進(jìn)一步增加樣本量，驗證此理論的可行性