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基于Mann-Whitney非参数检验和SVM的竹类高光谱识别
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:S771.8[农业科学—森林工程;农业科学—林学]
  • 作者机构:[1]浙江农林大学,浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室,环境科技学院,浙江临安311300
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(30771725,30972360); 浙江省教育厅项目(Y201017891)资助
中文摘要:

以毛竹、雷竹和孝顺竹野外高光谱数据为基础,在非参数统计理论和模式识别的基础上,提出了利用Mann-Whitney非参数检验筛选竹类间最佳特征区分波段及利用支持向量机识别竹类的问题。研究结果表明:(1)毛竹与雷竹之间的最佳区分波段为503~655,689~732,757~1 000,1 038~1 084,1 238~1 311,1 404~1 591,1 682~1 800,1 856~1 904和1 923~2 500nm,毛竹与孝顺竹之间的最佳区分波段为350~386,731~1 430,1 584~1 687,1 796~1 873nm,雷竹与孝顺竹之间的最佳区分波段为355~356,498~662,689~745和1 344~2 500nm;利用Mann-Whitney非参数检验方法可以分别消除30.0%,57.7%和35.8%的无效区分波段。(2)在最佳区分波段内,利用支持向量机的SMO算法进行高光谱竹类识别,模型精度分别为98.4%,93.5%和95.1%,模型泛化精度分别为93.3%,90.0%和86.7%,表明此方法可有效区分和识别竹亚科中的不同竹类。

英文摘要:

In the present study,based on the leaf-level hyperspectral data of MaoZhu,LeiZhu and XiaoShunZhu,We come up with two solutions to discrimination through the theory of non-parametric test and pattern recognition;the first one is that optimal discriminating band between bambusoideae species is extracted by Mann-Whitney non-parametric test,the other is that bambusoideae species is discriminated by the support vector machine.The research results showed that(1) the optimal discriminating band between MaoZhu and LeiZhu is around 503~655,689~732,757~1 000,1 038~1 084,1 238~1 311,1 404~1 591,1 682~1 800,1 856~1 904,and 1 923~2 500 nm;the optimal discriminating band between MaoZhu and XiaoShunZhu is around 350~386,731~1 430,1 584~1 687,and 1 796~1 873 nm;the optimal discriminating band between LeiZhu and XiaoShunZhu is around 355~356,498~662,689~745,and 1 344~2 500 nm;and it can eliminate 30.0%,57.7%,and 35.8% of the invalid distinction between bands by Mann-Whitney non-parametric test method.(2) In these optimal discriminating bands,we found that the accuracy of bambusoideae discrimination is 98.4%,93.5%,and 95.1%,the generalization accuracy is 93.3%,90.0%,and 86.7% by sequential minimal optimization algorithm.It indicates that this method is valid for selecting feature band and discriminating bambusoideae species.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642