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一种通用无损的真菌的生长拟合方法

一种通用无损的真菌的生长拟合方法

60.92分

中高价值评估

交易价格:¥50000
交易方式:转让
申请号:CN201510598017.6
权利人:南京农业大学
专利类型:发明专利
发明人:潘磊庆;肖慧;屠康;王振杰;孙晔;顾欣哲

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南京农业大学

一种通用无损的真菌的生长拟合方法

专利(申请号):CN201510598017.6 申请人:南京农业大学 IPC分类号:G01N21/25(2006.01)I
专利类型:发明授权 公开号:CN105203467B 保护年限:17
代理机构: 代理人: 公开日:2017.05.17
发明设计人:潘磊庆;肖慧;屠康;王振杰;孙晔;顾欣哲

摘要

      本发明是一种基于高光谱建立稻谷贮藏中主要腐败通用无损的真菌生长拟合曲线的方法,属于农产品质量安全快速检测和监测的无损技术。通过高光谱检测系统,分别获取真菌不同生长时间点的高光谱图像,提取400‑1000nm全波段的光谱平均值,波峰709nm处的光谱值和全波段光谱值的主成分得分三种光谱特征,分别构建了五种稻谷贮藏中常见真菌的Fourier函数通用拟合模型,相关系数在0.9432‑0.9996,有较好拟合效果。本发明为稻谷储藏真菌病害的准确检测和监测提供帮助。

主权项

      一种通用无损的真菌生长拟合方法,其特征在于提取平板培养基上生长的真菌400‑1000nm全波段光谱值的第一主成分得分,构建基于Fourier函数的通用生长拟合模型,分别为:构巢曲霉生长模型为:f(x)=7.048×1010‑1.057x1011×cos(‑0.00066×x)+4.108×109×sin(‑0.00066×x)+4.219×1010×cos(0.00132×x)‑3.285×109×sin(0.00132×x)  (2)黑曲霉的生长模型为:f(x)=4.712×1011‑7.487x1011×cos(‑0.0023×x)+9.284×1010×sin(‑0.0022×x)+3.666×1011×cos(0.0044×x)‑9.233×1010×sin(0.0044×x)  (3)桔青霉生长模型为:f(x)=2.129‑4.288×cos(0.03077×x)‑0.902×sin(0.03077×x)‑1.358×cos(0.6154×x)‑1.922×sin(0.6154×x)  (4)米曲霉:f(x)=4.231×1010‑7.01×109×cos(‑0.034×x)+8.209×108×sin(‑0.034×x)+3.174×cos(‑0.068×x)‑6.36×108×sin(‑0.068×x)  (5)杂色曲霉:f(x)=4.263‑2.53×cos(0.0631×x)‑0.728×sin(0.0631×x)‑4.28×cos(0.1262×x)‑1.77×sin(0.1262×x)  (6)其中,x为生长时间,单位为小时;所述的光谱值,是通过专门的高光谱图像系统获得,其特征在于,1)系统由相机、光谱仪和镜头的高光谱成像单元、移动平台、可调光源、计算机和图像采集软件组成,整个装置放置在密闭黑箱中,其中,相机为Imperx,ICL‑B1620,波段范围为400~1000nm,光谱分辨率为2.8nm;光谱仪为ImSpectorV10E;镜头为焦距可变型;可调光源为150W的卤素钨灯,由1个线性光纤导管完成传输;计算机型号为CPUE5800,3.2GHz,内存2G,显卡256MGeForceGT240;图像采集软件为自主开发的SpectralImage软件;信号采集为反射模式,镜头离样本距离为30cm,光源离样本的距离为20.5cm,光源照射的强度为30W,照射角度为45°,采集曝光时间2.5ms,采集速度2.4mm/s,图像分辨率804x440像素;2)检测步骤在于,首先对稻谷贮藏中常见的五种真菌,分别为黑曲霉(Asp.Niger)、米曲霉(Asp.Oryzae)、杂色曲霉(Asp.Versicolor)、构巢曲霉(Asp.Nidulans)和桔青霉(P.Citrinum),二次活化后制成特定浓度菌悬液,平板涂布接种培养;其次将处于温度为28℃、相对湿度为85%条件下培养特定时间的培养基平板取出,放置于所述的高光谱图像检测系统中,获取高光谱图像;然后利用下述公式对获得的图像进行校正,获得校正后的高光谱图像:<mrow><mi>R</mi><mi>c</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mi>D</mi></mrow><mrow><mi>W</mi><mo>-</mo><mi>D</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>其中,式(1)中,Rc为校正后的高光谱反射图像,R0为原始高光谱反射图像,W为将反射率为99.99%的标准白色校正板,放置在光源正上方,扫描反射白板得到全白的标定图像,D为将镜头盖上镜头盖,采集全黑的标定图像;最后提取校正后的高光谱图像特征,构建五种真菌的Fourier模型。