实验室光谱仪与高光谱相机之间模型转移的研究

实验室光谱仪是指通过光谱仪仅能获取光谱信号的光谱仪，高光谱相机可通过图像获取图像和光谱两种信息。在使用实验室光谱仪的条件下，针对不同温度、不同实验室的光谱仪、不同测量条件、不同地区间样品等因素的模型转移均已有研究报道，但是，针对高光谱相机与实验室光谱仪之间的模型转移问题的研究较少。本研究以青海 164 份土壤样品为例，获取其实验室光谱仪光谱数据和高光谱相机数据，以实验室光谱仪光谱数据分别建立总氮 (TN)、总磷 (TP) 含量模型，将分段直接矫正算法、模型更新法和斜率 / 截距修正法 3 种方法联用 (Piecewise direct standardization-model updating/slope/bias correction method，PDS-MP-S/B)，对高光谱数据进行模型转移，将转移后的高光谱数据代入 TN、TP 含量模型预测其含量值，评价预测效果；同时分析不同 PDS 窗口个数和标准集个数对预测结果的影响。在 TN 含量预测中，当 PDS 窗口个数为 19、标准集个数为 120 时，模型转移后预测效果最好，检验集绝对系数 (Absolute coefficient of test set，Rt2​) 为 0.736，预测均方根误差 (Root mean square error of prediction，RMSEP) 为 0.274；在 TP 含量预测中，当 PDS 窗口个数为 23、标准集个数为 80 时，模型转移后预测效果最好，Rt2​为 0.647，RMSEP 值为 0.231。实验室光谱仪和高光谱相机之间模型转移问题的研究和解决，对高光谱相机采集的大量图像信息数据可进行快速预测，大大减少了工作量，为高光谱相机广泛应用于定量分析、快速检测技术提供了重要参考。

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