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高光谱成像在食品检测中的应用

时间:2020-02-15 20:59:06 来源:互联网 阅读:0次

高光谱成像在食品检测中的应用

高光谱是利用很多窄的电磁波波段获取物体有关数据的技术,它可在电磁波的紫外、可见光、近红外、中红外以至热红外区域,获取许多非常窄且光谱连续的图像数据,为每个像元提供数十至数百个窄波段(通常波段宽度<10nm)光谱信息,能产生一条完整而连续的光谱曲线。高光谱具有多波段、高分辨率和图谱合一的特点,把二维图像和光谱技术融为一体。

高光谱图像可以用“三维数据块”来形象地描述,其中x和y表示二维平面像素信息坐标轴,第三维(λ轴)是波长信息坐标轴。高光谱图像集样本的图像信息与光谱信息于一身。图像信息可以反映样本的大小、形状、缺陷等外部品质特征,由于成分不同对光谱吸收也不同,在某个特定波长下图像对某个缺陷会有较显著的反映,而光谱信息能充分反映样品内部的物理结构、化学成分的差异。这些特点决定了高光谱图像技术在农产品内外部品质的检测方面的独特优势。

由光源、光谱成像仪、图像采集卡、暗箱、数据处理软件、位移平台等构成了典型的高光谱成像装置。高光谱成像技术有基于滤片的高光谱成像系统和基于图像光谱仪的高光谱图像系统两种。高光谱成像技术在农业中有着广泛的应用前景,它能同时获得待测农产品样品丰富的图像和光谱信息,进而对农产品进行快速无损检测和综合评价。

(1)运用高光谱技术检测农产品品质,对其定性分析已取得较好的进展,但定量分析的精度仍有很多不足,可通过提高光谱装置精度,减少其它无用杂散信息的干扰等做进一步的研究。

(2)高光谱技术在应用到农产品检测时,由于高光谱图像信息量丰富,但冗余量多,为前期的研究带来困难,其次高光谱成像系统价格昂贵,选择合适的特征波长是进行光谱处理的关键,基于特征波长构建单个或多个波长光谱系统,进一步提高高光谱成像技术的处理速度,为检测提供依据。

(3)高光谱技术在农产品品质检测上应用处于起步阶段,但表现出来无损,快速,精确的特点,表明它在农产品品质检测中具有广泛的应用前景。

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