La fusión de características hiperespectrales de imágenes para la estimación del contenido de agua de las vainas de colza y el reconocimiento del nivel de madurez de las vainas
Autores: Zhao, Zanzhong; Liao, Guiping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La fusión de características hiperespectrales de imágenes para la estimación del contenido de agua de las vainas de colza y el reconocimiento del nivel de madurez de las vainas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Tecnología hiperespectral
Agricultura
Vaina de colza
Contenido de agua
Niveles de madurez
índices espectrales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología hiperespectral de imágenes se está volviendo popular en la agricultura para proporcionar información detallada sobre el crecimiento de los cultivos. En este trabajo, proponemos un modelo de estimación del contenido de agua de las vainas de colza y un modelo de identificación de niveles de madurez (verde, amarillo y completo) utilizando esta tecnología. Cuatro tipos de características hiperespectrales son extraídas: color, textura, parámetros espectrales de tres bordes e índices espectrales. Al integrar estas características, se logran resultados satisfactorios: la combinación óptima de características es de índices espectrales y parámetros de tres bordes, con bajo RRMSE y RE para la madurez amarilla. La incorporación de índices espectrales mejoró significativamente la estimación del contenido de agua de las vainas, reduciendo el RRMSE hasta un 43.30% y un 30.11% en las etapas de madurez verde y completa. Los algoritmos de bosque aleatorio y máquina de vectores de soporte con método de kernel superaron a otros modelos estadísticos, con la SVM-KM logrando hasta un 96.90% de precisión en la identificación de niveles de madurez. Estos hallazgos proporcionan información valiosa para gestionar la producción de colza durante la etapa de vainas.
Descripción
La tecnología hiperespectral de imágenes se está volviendo popular en la agricultura para proporcionar información detallada sobre el crecimiento de los cultivos. En este trabajo, proponemos un modelo de estimación del contenido de agua de las vainas de colza y un modelo de identificación de niveles de madurez (verde, amarillo y completo) utilizando esta tecnología. Cuatro tipos de características hiperespectrales son extraídas: color, textura, parámetros espectrales de tres bordes e índices espectrales. Al integrar estas características, se logran resultados satisfactorios: la combinación óptima de características es de índices espectrales y parámetros de tres bordes, con bajo RRMSE y RE para la madurez amarilla. La incorporación de índices espectrales mejoró significativamente la estimación del contenido de agua de las vainas, reduciendo el RRMSE hasta un 43.30% y un 30.11% en las etapas de madurez verde y completa. Los algoritmos de bosque aleatorio y máquina de vectores de soporte con método de kernel superaron a otros modelos estadísticos, con la SVM-KM logrando hasta un 96.90% de precisión en la identificación de niveles de madurez. Estos hallazgos proporcionan información valiosa para gestionar la producción de colza durante la etapa de vainas.