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  《光谱学与光谱分析》(国际标准刊号:ISSN 1000-0593,CODEN码:GYGFED,国内统一刊号:CN 11-2200/O4)是中国科学技术协会主管,中国光学学会主办,由钢铁研究总 ...

高光谱成像砖红壤中石油烃含量的可视化研究

作者: 陈志莉 [1] 刘强 [2] 尹文琦 [2] 刘洪涛 [2] 杨毅 [1]

关键词: 高光谱成像 砖红壤 石油烃含量 连续投影算法 可视化

摘要:高光谱成像具有快速无损和图谱合一的特点,每个波段都会呈现一幅图像,每个像素点都显示一条光谱曲线,不仅可以获取样本的光谱信息,还可以表征物体的空间信息,目前在诸多领域展现出极大的应用价值.采用高光谱成像实现土壤中石油烃含量分布的可视化.制备不同石油烃含量的砖红壤样本,分为建模样本和预测样本.采集高光谱图像,为避免图像背景的干扰,采用掩膜的方法进行背景剔除.之后提取建模样本中感兴趣区域的平均光谱,采用连续投影算法筛选特征变量,基于提取的特征变量,一方面建立MLR预测模型,另一方面从预测样本中提取特征波段的高光谱图像.最后,将特征图像上像素点的数据代入模型,得到石油烃的含量分布情况.通过图像处理的方法,不同的含量赋予不同的颜色,实现砖红壤中石油烃含量分布的可视化.研究结果表明,采用高光谱成像与图像处理方法能够初步实现砖红壤中石油烃含量分布的可视化,为以后大范围地识别和反演土壤中石油烃含量提供了基础.


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