帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法及系統(tǒng)，涉及種子真實(shí)性鑒定【技術(shù)領(lǐng)域】，所述方法包括：S1：獲取若干個(gè)待鑒定種子，將每個(gè)待鑒定種子均等分切開(kāi)為兩半，并將得到的每一半作為一個(gè)待鑒定單元；S2：每次采集M個(gè)待鑒定單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，并將采集到的近紅外光譜作為所述待鑒定種子的近紅外光譜；S3：對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行特征提取，將提取出的特征與預(yù)設(shè)特征模型進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述待鑒定種子的真實(shí)性。本發(fā)明通過(guò)對(duì)待鑒定種子的處理，采集待鑒定種子的切面的近紅外光譜，并根據(jù)近紅外光譜對(duì)待鑒定種子實(shí)現(xiàn)鑒定，不僅實(shí)現(xiàn)了采用近紅外光譜對(duì)種子的真實(shí)性鑒定，并且使得鑒定時(shí)間短。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及種子真實(shí)性鑒定【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)市場(chǎng)上出售假冒偽劣種子的情況愈演愈烈，嚴(yán)重?fù)p害了農(nóng)民的利益。國(guó)家已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)商品種子市場(chǎng)的管理，種子的品種真實(shí)性鑒定則是監(jiān)管的重要環(huán)節(jié)。田間種植鑒定是被廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)方法，但是耗時(shí)耗力；基于PCR的DNA標(biāo)記法在作物的質(zhì)量控制方面取得了較好的效果；DNA分子標(biāo)記指紋圖譜方法(例如SSRS)也被運(yùn)用到種子的真實(shí)性鑒定中。上述方法對(duì)檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)要求很高，而且耗費(fèi)資源，用時(shí)較長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用中快速、低成本的要求。
[0003]近紅外光譜分析方法近年來(lái)被成功地應(yīng)用于檢測(cè)玉米、水稻、小麥、大豆等農(nóng)產(chǎn)品種子的質(zhì)量?，F(xiàn)有的研究都是針對(duì)無(wú)種衣劑的種子，在實(shí)際中，商品種子表面均涂有種衣齊U。種衣劑的主要成分是殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、復(fù)合肥料、微量元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、緩釋劑、成膜劑等，為種子的發(fā)芽提供必要的養(yǎng)分，并且防止病蟲(chóng)害的入侵，其中有機(jī)物質(zhì)的C-H、N-H、O-H等含氫基團(tuán)會(huì)吸收近紅外波段的光，所以對(duì)種子的近紅外光譜影響很大，導(dǎo)致無(wú)法采用近紅外光譜實(shí)現(xiàn)對(duì)種子的真實(shí)性鑒定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了實(shí)現(xiàn)采用近紅外光譜對(duì)種子的真實(shí)性鑒定，本發(fā)明提供了一種帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法，所述方法包括以下步驟:
[0005]S1:獲取若干個(gè)待鑒定種子，將每個(gè)待鑒定種子均等分切開(kāi)為兩半，并將得到的每一半作為一個(gè)待鑒定單元，所述待鑒定種子為帶種衣劑種子；
[0006]S2:每次采集M個(gè)待鑒定單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有待鑒定單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述待鑒定種子的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0007]S3:對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行特征提取，將提取出的特征與預(yù)設(shè)特征模型進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述待鑒定種子的真實(shí)性。
[0008]其中，步驟S2和步驟S3之間，還包括:
[0009]若所述待鑒定種子的某個(gè)近紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜之間的馬氏距離超過(guò)了預(yù)設(shè)距離，則將該近紅外光譜剔除。
[0010]其中，步驟S2和步驟S3之間，還包括:
[0011]對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法、一階導(dǎo)數(shù)法和矢量歸一化中的至少一種。
[0012]其中，步驟SI之前，還包括:
[0013]SOOl:獲取帶種衣劑樣本，將每個(gè)帶種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)帶種衣劑樣本單元，所述帶種衣劑樣本為不同品種的帶種衣劑種子，每個(gè)品種的帶種衣劑種子均具有不同產(chǎn)地和不同年份的種子；
[0014]S002:每次采集M個(gè)同一品種的帶種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有帶種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0015]S003:將所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜加入待建模近紅外光譜；
[0016]S004:對(duì)所述待建模近紅外光譜進(jìn)行特征提取，以獲得所述待建模近紅外光譜的特征；
[0017]S005:對(duì)所述待建模近紅外光譜的特征進(jìn)行建模，以獲得所述預(yù)設(shè)特征模型。
[0018]其中，步驟SOOl中，還包括:
[0019]獲取無(wú)種衣劑樣本，將每個(gè)無(wú)種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)無(wú)種衣劑樣本單元，所述無(wú)種衣劑樣本為不同品種的無(wú)種衣劑種子，每個(gè)品種的無(wú)種衣劑種子均具有不同產(chǎn)地和不同年份的種子；
[0020]步驟S002中還包括:
[0021]每次采集M個(gè)同一品種的無(wú)種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有無(wú)種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0022]步驟S003具體包括:
[0023]對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜采用固定尺寸移動(dòng)窗口因子分析法FSMWEFA進(jìn)行分析，以獲得所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在各波段的相關(guān)系數(shù)；若屬于同一品種的帶種衣劑樣本的近紅外光譜與無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在特征波段處的相關(guān)系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則將帶種衣劑樣本的該近紅外光譜剔除，將無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜和未被剔除的帶種衣劑樣本的近紅外光譜作為待建模近紅外光譜，所述特征波段為種衣劑成分所影響的波段。
[0024]其中，步驟S002與S003之間，還包括:
[0025]對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法、一階導(dǎo)數(shù)法和矢量歸一化中的至少一種。
[0026]其中，步驟S003和步驟S004之間，還包括:
[0027]對(duì)所述待建模近紅外光譜進(jìn)行特征提取后，通過(guò)均勻分布算法進(jìn)行分析，以獲得有代表性的待建模近紅外光譜的特征；所述特征提取方法包括:主成分分析、偏最小二乘分析、線(xiàn)性判別分析和小波分析中的至少一種。
[0028]其中，步驟S004中，對(duì)所述待建模近紅外光譜的特征通過(guò)支持向量機(jī)SVM、軟獨(dú)立模式識(shí)別SIMCA或仿生模式識(shí)別BPR進(jìn)行建模。
[0029]其中，所述待鑒定種子為玉米時(shí)，沿胚面凹陷方向進(jìn)行等分切開(kāi)。
[0030]本發(fā)明還公開(kāi)了一種帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0031]獲取切開(kāi)單元，用于獲取若干個(gè)待鑒定種子，將每個(gè)待鑒定種子均等分切開(kāi)為兩半，并將得到的每一半作為一個(gè)待鑒定單元，所述待鑒定種子為帶種衣劑種子；
[0032]光譜采集單元，用于每次采集M個(gè)待鑒定單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有待鑒定單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述待鑒定種子的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0033]真實(shí)性鑒定單元，用于對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行特征提取，將提取出的特征與預(yù)設(shè)特征模型進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述待鑒定種子的真實(shí)性。
[0034]本發(fā)明通過(guò)對(duì)待鑒定種子的處理，采集待鑒定種子的切面的近紅外光譜，并根據(jù)近紅外光譜對(duì)待鑒定種子實(shí)現(xiàn)鑒定，不僅實(shí)現(xiàn)了采用近紅外光譜對(duì)種子的真實(shí)性鑒定，并且使得鑒定時(shí)間短，鑒定一個(gè)品種所需的時(shí)間少于5分鐘。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法的流程圖；
[0036]圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例中光譜采集配件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3a是本發(fā)明一種實(shí)施例中近紅外光譜在各波段的吸光度的示意圖；
[0038]圖3b是本發(fā)明一種實(shí)施例中有種衣劑樣本和無(wú)種衣劑樣本近紅外光譜在各波段的相關(guān)系數(shù)的示意圖；
[0039]圖4是本發(fā)明一種實(shí)施例中玉米品種為XD20的均勻分布算法選擇代表性建模樣本的不意圖；
[0040]圖5是本發(fā)明一種實(shí)施方式的帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0042]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法的流程圖；參照?qǐng)D1，所述方法包括以下步驟:
[0043]S1:獲取若干個(gè)待鑒定種子，將每個(gè)待鑒定種子均等分切開(kāi)為兩半，并將得到的每一半作為一個(gè)待鑒定單元，所述待鑒定種子為帶種衣劑種子；
[0044]S2:每次采集M個(gè)待鑒定單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有待鑒定單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述待鑒定種子的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0045]S3:對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行特征提取，將提取出的特征與預(yù)設(shè)特征模型進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述待鑒定種子的真實(shí)性。
[0046]由于近紅外光譜采集儀器的狀態(tài)發(fā)生異常，或者操作的錯(cuò)誤，采集的光譜數(shù)據(jù)會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)光譜之間產(chǎn)生很大區(qū)別，從而導(dǎo)致鑒定結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤，為防止鑒定結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤，優(yōu)選地，步驟S2和步驟S3之間，還包括:
[0047]若所述待鑒定種子的某個(gè)近紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜之間的馬氏距離超過(guò)了預(yù)設(shè)距離，則將該近紅外光譜剔除。
[0048]為便于去除所述待鑒定種子的近紅外光譜中的噪聲，優(yōu)選地，步驟S2和步驟S3之間，還包括:
[0049]對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法、一階導(dǎo)數(shù)法和矢量歸一化中的至少一種；通過(guò)所述移動(dòng)窗口平均法對(duì)待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行平滑處理，以消除光譜噪聲；通過(guò)所述一階導(dǎo)數(shù)法消除光譜的基線(xiàn)漂移并放大光譜之間的差別；通過(guò)所述矢量歸一化用戶(hù)去除近紅外光譜采集儀器狀態(tài)和檢測(cè)對(duì)象變化帶來(lái)的隨機(jī)噪聲。
[0050]為便于獲取所述預(yù)設(shè)特征模型，優(yōu)選地，步驟SI之前，還包括:
[0051]SOOl:獲取帶種衣劑樣本，將每個(gè)帶種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)帶種衣劑樣本單元，所述帶種衣劑樣本為不同品種的帶種衣劑種子，每個(gè)品種的帶種衣劑種子均具有不同產(chǎn)地和不同年份的種子；
[0052]S002:每次采集M個(gè)同一品種的帶種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有帶種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0053]S003:將所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜加入待建模近紅外光譜；
[0054]S004:對(duì)所述待建模近紅外光譜進(jìn)行特征提取，以獲得所述待建模近紅外光譜的特征；
[0055]S005:對(duì)所述待建模近紅外光譜的特征進(jìn)行建模，以獲得所述預(yù)設(shè)特征模型。
[0056]為便于剔除受種衣劑影響較大的帶種衣劑種子的近紅外光譜，以提高預(yù)設(shè)特征模型的可靠性，優(yōu)選地，步驟SOOl中，還包括:
[0057]獲取無(wú)種衣劑樣本，將每個(gè)無(wú)種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)無(wú)種衣劑樣本單元，所述無(wú)種衣劑樣本為不同品種的無(wú)種衣劑種子，每個(gè)品種的無(wú)種衣劑種子均具有不同產(chǎn)地和不同年份的種子；
[0058]步驟S002中還包括:
[0059]每次采集M個(gè)同一品種的無(wú)種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有無(wú)種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)；
[0060]步驟S003具體包括:
[0061]對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜采用固定尺寸移動(dòng)窗口因子分析法FSMWEFA進(jìn)行分析，以獲得所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在各波段的相關(guān)系數(shù)；
[0062]若屬于同一品種的帶種衣劑樣本的近紅外光譜與無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在特征波段處的相關(guān)系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則將帶種衣劑樣本的該近紅外光譜剔除，將無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜和未被剔除的帶種衣劑樣本的近紅外光譜作為待建模近紅外光譜，所述特征波段為種衣劑成分所影響的波段。
[0063]為便于去除所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜中的噪聲，優(yōu)選地，步驟S002與S003之間，還包括:
[0064]對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法、一階導(dǎo)數(shù)法和矢量歸一化中的至少一種；通過(guò)所述移動(dòng)窗口平均法對(duì)帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜進(jìn)行平滑處理，以消除光譜噪聲；通過(guò)所述一階導(dǎo)數(shù)法消除光譜的基線(xiàn)漂移并放大光譜之間的差別；通過(guò)所述矢量歸一化用戶(hù)去除近紅外光譜采集儀器狀態(tài)和檢測(cè)對(duì)象變化帶來(lái)的隨機(jī)噪聲。
[0065]為保證用于建模所用到的近紅外光譜的特征為具有代表性的近紅外光譜的特征，優(yōu)選地，步驟S003和步驟S004之間，還包括:
[0066]對(duì)所述待建模近紅外光譜進(jìn)行特征提取后，通過(guò)均勻分布算法進(jìn)行分析，以獲得有代表性的待建模近紅外光譜的特征；所述特征提取方法包括:主成分分析、偏最小二乘分析、線(xiàn)性判別分析和小波分析中的至少一種。
[0067]為保證建模的準(zhǔn)確率，優(yōu)選地，步驟S004中，對(duì)所述待建模近紅外光譜的特征通過(guò)支持向量機(jī)SVM、軟獨(dú)立模式識(shí)別SMCA或仿生模式識(shí)別BPR進(jìn)行建模。
[0068]針對(duì)待鑒定種子為玉米的特殊情況，為獲取所述待鑒定種子的更多胚部信息，以提高鑒定的準(zhǔn)確率，優(yōu)選地，在對(duì)樣本或待鑒定種子進(jìn)行切分時(shí)，沿胚面凹陷方向進(jìn)行等分切開(kāi)。
[0069]實(shí)施例
[0070]下面以玉米為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明還可對(duì)大豆、花生等種子進(jìn)行處理。本實(shí)施例中，玉米種子的近紅外光譜均在德國(guó)布魯克公司的MPA型傅里葉變換近紅外光譜儀上采集。光譜波段范圍12000cm-1?4000(311^(分辨率16cm—1，共1037個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))。使用儀器配套的0PUS6.5軟件對(duì)近紅外光譜進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換，近紅外光譜的分析和建模在Matlab7.10 (The Mathworks, USA)上進(jìn)行。
[0071]本實(shí)施例的方法包括以下步驟:
[0072]Al:獲取4個(gè)玉米品種(浚單20 (下面簡(jiǎn)稱(chēng)XD20)，農(nóng)華101 (下面簡(jiǎn)稱(chēng)NH101)，京玉16 (下面簡(jiǎn)稱(chēng)JY16)和鄭單958 (下面簡(jiǎn)稱(chēng)ZD958))的樣本，XD20的樣本來(lái)源于4個(gè)產(chǎn)地(臨澤(下面簡(jiǎn)稱(chēng)LZ)，武威(下面簡(jiǎn)稱(chēng)Wff)，新疆(下面簡(jiǎn)稱(chēng)XJ)，銀川(下面簡(jiǎn)稱(chēng)YC))，每個(gè)產(chǎn)地的樣本均為4個(gè)類(lèi)型(無(wú)種衣劑(下面簡(jiǎn)稱(chēng)No)，先正達(dá)種衣劑(下面簡(jiǎn)稱(chēng)XZD)，中州種衣劑(下面簡(jiǎn)稱(chēng)ZZ)，北農(nóng)種衣劑(下面簡(jiǎn)稱(chēng)BN))，將每個(gè)帶種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)帶種衣劑樣本單元，將每個(gè)無(wú)種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)無(wú)種衣劑樣本單元，所述樣本在2009年和2010年收獲并保存于陰涼干燥環(huán)境中；
[0073]A2:采集4個(gè)同一品種的帶種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的帶種衣劑樣本的近紅外光譜，直至所有帶種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集；采集4個(gè)同一品種無(wú)種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜，直至所有無(wú)種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集；
[0074]本步驟中，為便于實(shí)現(xiàn)對(duì)近紅外光譜進(jìn)行采集，采用一個(gè)光譜采集配件來(lái)進(jìn)行采集，參照?qǐng)D2，所述配件為一個(gè)由不吸收近紅外光材料制成的圓形板，所述圓形板設(shè)有4個(gè)橢圓形通孔，但該通孔還可設(shè)置為2個(gè)、6個(gè)、8個(gè)等，所述橢圓的長(zhǎng)軸半徑為6_，短軸半徑為4_，在進(jìn)行近紅外光譜采集時(shí)，將4個(gè)樣本單元的切面置于所述通孔處，再將鍍金小蓋遮住所述樣本單元，以避免外部光線(xiàn)的干擾。
[0075]A3:對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法(本實(shí)施例中，窗口寬度為9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))、一階導(dǎo)數(shù)法(本實(shí)施例中，步長(zhǎng)為9個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))和矢量歸一化；
[0076]A4:對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜采用固定尺寸移動(dòng)窗口因子分析法(Fix-sized moving window evolving factor analysis,FSMWEFA)進(jìn)行分析，以獲得所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在各波段的相關(guān)系數(shù)；若屬于同一品種的帶種衣劑樣本的近紅外光譜與無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在特征波段處的相關(guān)系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則將帶種衣劑種子的該近紅外光譜剔除，將無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜和未被剔除的帶種衣劑樣本的近紅外光譜作為待建模近紅外光譜，所述特征波段為種衣劑成分所影響的波段，本實(shí)施例中，所述特征波段包括:1502nm(由N-H 影響)、1677nm(由 C-H 和 S-H 影響)、2032nm(由 N-H 影響)和 2327nm(由 C-H 影響)；
[0077]玉米品種為ZD958的待建模近紅外光譜共120條，玉米品種為JY16待建模近紅外光譜共120條，玉米品種為NHlOl待建模近紅外光譜共110條，其中，玉米品種為XD20的待建模近紅外光譜共200條，其具體數(shù)量如下表:
[0078]

【權(quán)利要求】
1.一種帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: S1:獲取若干個(gè)待鑒定種子，將每個(gè)待鑒定種子均等分切開(kāi)為兩半，并將得到的每一半作為一個(gè)待鑒定單元，所述待鑒定種子為帶種衣劑種子； 52:每次采集M個(gè)待鑒定單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有待鑒定單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述待鑒定種子的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)； 53:對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行特征提取，將提取出的特征與預(yù)設(shè)特征模型進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述待鑒定種子的真實(shí)性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2和步驟S3之間，還包括: 若所述待鑒定種子的某個(gè)近紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜之間的馬氏距離超過(guò)了預(yù)設(shè)距離，則將該近紅外光譜剔除。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2和步驟S3之間，還包括: 對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法、一階導(dǎo)數(shù)法和矢量歸一化中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟SI之前，還包括: 5001:獲取帶種衣劑樣本，將每個(gè)帶種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)帶種衣劑樣本單元，所述帶種衣劑樣本為不同品種的帶種衣劑種子，每個(gè)品種的帶種衣劑種子均具有不同產(chǎn)地和不同年份的種子； 5002:每次采集M個(gè)同一品種的帶種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有帶種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)； 5003:將所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜加入待建模近紅外光譜； 5004:對(duì)所述待建模近紅外光譜進(jìn)行特征提取，以獲得所述待建模近紅外光譜的特征； 5005:對(duì)所述待建模近紅外光譜的特征進(jìn)行建模，以獲得所述預(yù)設(shè)特征模型。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟SOOl中，還包括: 獲取無(wú)種衣劑樣本，將每個(gè)無(wú)種衣劑樣本均等分切開(kāi)為兩半，將得到的每一半作為一個(gè)無(wú)種衣劑樣本單元，所述無(wú)種衣劑樣本為不同品種的無(wú)種衣劑種子，每個(gè)品種的無(wú)種衣劑種子均具有不同產(chǎn)地和不同年份的種子； 步驟S002中還包括: 每次采集M個(gè)同一品種的無(wú)種衣劑樣本單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有無(wú)種衣劑樣本單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)； 步驟S003具體包括: 對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜采用固定尺寸移動(dòng)窗口因子分析法FSMWEFA進(jìn)行分析，以獲得所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在各波段的相關(guān)系數(shù)；若屬于同一品種的帶種衣劑樣本的近紅外光譜與無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜在特征波段處的相關(guān)系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則將帶種衣劑樣本的該近紅外光譜剔除，將無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜和未被剔除的帶種衣劑樣本的近紅外光譜作為待建模近紅外光譜，所述特征波段為種衣劑成分所影響的波段。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S002與S003之間，還包括: 對(duì)所述帶種衣劑樣本的近紅外光譜和無(wú)種衣劑樣本的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:移動(dòng)窗口平均法、一階導(dǎo)數(shù)法和矢量歸一化中的至少一種。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S003和步驟S004之間，還包括: 對(duì)所述待建模近紅外光譜進(jìn)行特征提取后，通過(guò)均勻分布算法進(jìn)行分析，以獲得有代表性的待建模近紅外光譜的特征；所述特征提取方法包括:主成分分析、偏最小二乘分析、線(xiàn)性判別分析和小波分析中的至少一種。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S004中，對(duì)所述待建模近紅外光譜的特征通過(guò)支持向量機(jī)SVM、軟獨(dú)立模式識(shí)別SMCA或仿生模式識(shí)別BPR進(jìn)行建模。
9.如權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述待鑒定種子為玉米時(shí)，沿胚面凹陷方向進(jìn)行等分切開(kāi)。
10.一種帶種衣劑種子真實(shí)性快速鑒定系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 獲取切開(kāi)單元，用于獲取若干個(gè)待鑒定種子，將每個(gè)待鑒定種子均等分切開(kāi)為兩半，并將得到的每一半作為一個(gè)待鑒定單元，所述待鑒定種子為帶種衣劑種子； 光譜采集單元，用于每次采集M個(gè)待鑒定單元的切面所對(duì)應(yīng)的近紅外光譜，直至所有待鑒定單元均經(jīng)過(guò)采集，并將采集到的近紅外光譜作為所述待鑒定種子的近紅外光譜，所述M為不小于2的偶數(shù)； 真實(shí)性鑒定單元，用于對(duì)所述待鑒定種子的近紅外光譜進(jìn)行特征提取，將提取出的特征與預(yù)設(shè)特征模型進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述待鑒定種子的真實(shí)性。
【文檔編號(hào)】G01N21/359GK104198428SQ201410414913
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】安冬, 賈仕強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)