高光譜成像儀在草莓硬度無損檢測中的應用
發布時間:2024-06-21
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草莓又叫紅莓,營養價值豐富,有“水果皇后”的美譽。硬度是評價草莓品質的重要指標之一,對草莓的硬度進行檢測,不僅可以指導消費者,而且對于草莓的采后貯藏和加工具有很重要的意義。本文介紹了高光譜成像儀在草莓硬度無損檢測中的應用。
草莓又叫紅莓,營養價值豐富,有“水果皇后”的美譽。硬度是評價草莓品質的重要指標之一,對草莓的硬度進行檢測,不僅可以指導消費者,而且對于草莓的采后貯藏和加工具有很重要的意義。本文介紹了高光譜成像儀在草莓硬度無損檢測中的應用。
草莓硬度檢測的重要性:
草莓又叫紅莓、洋莓、地莓等,原產于南美,在中國各地及歐洲等地廣為栽培。草莓營養價值豐富,有“水果皇后”的美譽,含豐富維生素C,有幫助消化的功效。與此同時,草莓還有鞏固齒齦、清新口氣、潤澤喉部、保護視力等保健功效。因此,草莓成為深受廣大消費者喜愛的水果之一,人們在選擇時也就會更加關注草莓的內部品質。
硬度是評價草莓內部品質的主要指標之一,由于草莓保存時間較短,很容易變質,檢測草莓的硬度不僅有助于指導消費者,而且對于草莓的采后貯藏和加工具有很重要的意義。目前主要采用探頭壓入的方法檢測草莓的硬度,這種方法不僅耗時、費力,而且是一種有損檢測方法,不利于水果的大規模檢測。因此,為了快速,且無損的對草莓的硬度進行檢測,就可以采用高光譜成像技術。
高光譜成像儀在草莓硬度無損檢測中的應用:
高光譜成像技術因其優越性,不僅在遙感領域大量應用,在水果品質無損檢測領域也應用廣泛。它集合了成像技術和光譜技術兩者的優點,具有“圖譜合一”的特點,其中提取圖像信息檢測水果外部品質,提取光譜信息則用于檢測水果內部品質,同時可將圖像信息和光譜信息進行特征融合,以此更好地檢測水果的內外部品質。具體步驟如下:
1.樣品準備
采集新鮮、大小均勻的草莓多個,并進行編號,以方便數據的測量與統計。
2.光譜數據采集
將草莓置于操作臺上,采取線掃描方式獲取光譜數據,該方式是在空間域進行掃描,特別適合于傳送帶上方物體的動態檢測,是果蔬品質檢測時最為常用的圖像獲取方式。由于草莓體積較小,檢測過程中以多個草莓為一組構成一幅圖像。
3.光譜數據提取
采用相應的分析軟件對高光譜成像儀采集的光譜圖像進行光譜信息的提取,為使光譜數據更準確,提取整個樣本的平均光譜作為原始光譜。
4.預測模型建立
對原始光譜數據進行預處理后,就可以建立草莓硬度的預測模型。通過預測模型,就可以對草莓的硬度進行評價。
采用高光譜成像技術對草莓樣品進行數據采集,在獲取草莓樣品高光譜數據后,提取相關感興趣區的平均光譜,并采用不同的光譜分析方法得到草莓樣品敏感波段,建立草莓樣品判別的預測模型對判別模型進行評判,最終選用最優模型下敏感波段對應的高光譜圖像進行分析,以獲取草莓樣品的不同信息特征,進而對草莓樣品的硬度進行評價。進而研究草莓貯藏過程中草莓內部品質的變化,儀延長草莓的貯藏期。
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