对光照变化不敏感的微观高光谱图像木材树种识别算法研究

作     者：王承琨 赵鹏 WANG Cheng-Kun;ZHAO Peng

作者机构：东北林业大学信息与计算机工程学院 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2020年第39卷第1期

页      面：72-85页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目资助(31670717) 中央高校基本科研业务费专项基金资助(2572017EB09) 国家林业局林业公益性行业专项项目资助(201504307-04)~~ 

主　　题：高光谱图像 木材树种识别 光照变化 特征融合 

摘      要：木材往往堆积在室外,在对木材样本采集高光谱图像时往往会受到外界因素(光照、温度、湿度)的影响,从而造成木材树种的误判。为了解决这一问题,本文利用PLS(Pattern Lacunarity Spectrum)和LBP(Local Binary Pattern)对木材横截面的高光谱图像的纹理信息进行了特征提取,而后将高光谱图像的近红外光谱与纹理特征相融合,并以融合后的新特征作为识别的依据,最后使用SVM(Support Vector Machine)和BP(Back Propagation)神经网络两种分类器对木材树种进行了识别,实验表明该算法在无干扰情况下可拥有最高100%的识别正确率效果。为了验证该算法可以在高光谱图像失真的情况下依然可以对木材进行正确的识别,本文仿真了光照变化对高光谱图像的影响,并对比了影响前后的识别正确率,结果显示该算法可以在高光谱图像失真的情况下对木材的树种进行正确的识别,优于传统的和近期主流的木材树种分类算法。