1.1 測(cè)試相機(jī)：

本次測(cè)試采用可見(jiàn)和近紅外兩臺(tái)高光譜相機(jī)進(jìn)行測(cè)量

相機(jī)1覆蓋400-1000nm波長(zhǎng)范圍

相機(jī)2覆蓋900~1700nm波長(zhǎng)范圍

線性推掃成像方案

照明光源采用鹵素光源

測(cè)試時(shí)樣品放置在水平位移臺(tái)上

2.1 測(cè)試需求

人參的主根和根須進(jìn)行區(qū)分

3.1 人參400-1000nm光譜數(shù)據(jù)分析

在400-1000nm波段，人參根部光譜整體反射率顯著高于須根，且呈現(xiàn)典型的植被"紅邊"效應(yīng)--在680-750nm區(qū)間反射率陡升，于800-900nm達(dá)到峰值。須根反射率整體偏低且曲線平緩。

3.2 人參900-1700nm光譜數(shù)據(jù)分析

在900-1700nm波段，根部光譜維持高位平臺(tái)后于1450nm附近出現(xiàn)顯著吸收谷，反映根部作為營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存器官具有更高的水分含量或更強(qiáng)的水分束縛能力。1200nm附近的肩峰特征提示根部含有更豐富的脂類(lèi)、纖維素等細(xì)胞壁成分。須根光譜整體反射率顯著較低、曲線形態(tài)平坦，1450nm處水分吸收谷較淺。

從圖中可以觀察到，在400-1000nm可見(jiàn)-近紅外及900-1700nm短波近紅外兩個(gè)波段內(nèi)，人參根與須的光譜差異呈現(xiàn)出"由表及里"的系統(tǒng)性規(guī)律：前者主要反映兩者外觀顏色的本質(zhì)不同——根部呈淺黃白色、反射率顯著偏高且具典型"紅邊"結(jié)構(gòu)，須根呈深黃褐色、反射率整體偏低且曲線平緩；后者則揭示兩者化學(xué)成分的內(nèi)在差異——根部富含水分、多糖、皂苷及細(xì)胞壁物質(zhì)，于1450nm處呈現(xiàn)深水吸收谷、1200nm附近具C-H振動(dòng)肩峰，而須根上述成分積累較弱，光譜結(jié)構(gòu)特征相應(yīng)弱化。

3.3 相機(jī)1（400-1000nm）-算法對(duì)比

使用400-1000nm的相機(jī)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)比了兩種算法，其中算法1明顯優(yōu)于算法2，算法1對(duì)于根須的識(shí)別具有較好的效果。

3.4 相機(jī)2（900-1700nm）-算法對(duì)比

算法1人參的主體部分被紅色突出顯示，但其邊緣和細(xì)節(jié)部分存在一些噪點(diǎn)。

算法2在人參的主體部分和細(xì)節(jié)部分都表現(xiàn)出了非常優(yōu)異的識(shí)別效果。人參的主體部分同樣被紅色突出顯示，但邊緣更加清晰，細(xì)節(jié)部分也得到了很好的保留，幾乎沒(méi)有可見(jiàn)的噪點(diǎn)。

4.1 總結(jié)

1.人參主根與根須在可見(jiàn)光與近紅外波段均具有顯著可區(qū)分的光譜特征。

2.基于高光譜成像技術(shù)的自動(dòng)化分類(lèi)具有很高的可行性。

4.2 下一步建議

1.擴(kuò)大樣本量：當(dāng)前測(cè)試僅使用了一根人參樣本，建議增加樣本數(shù)量以驗(yàn)證模型的泛化能力。

2.算法優(yōu)化：在充足樣本基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升識(shí)別準(zhǔn)確率與計(jì)算效率。