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高光譜成像—生鮮食品檢測(cè)

更新時(shí)間:2024-09-13      點(diǎn)擊次數(shù):279

高光譜成像—生鮮食品檢測(cè)

“民以食為天,食以安為先",食品安全一直是社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,傳統(tǒng)的食品分析及安全檢測(cè)主要依靠化學(xué)分析與儀器分析,

檢測(cè)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高,難以對(duì)食品的安全狀況進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)控。隨著計(jì)算機(jī)成像技術(shù)和光譜技術(shù)水平的不斷提升,

新一代快速、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)——高光譜成像在食品品質(zhì)檢測(cè)中得到了應(yīng)用,它可以檢測(cè)肉眼不可見的食品缺陷和異常,在保證讓人們吃的放心的同時(shí)吃的更好。

高光譜成像(hyperspectral imaging, HSI)技術(shù)是集探測(cè)器技術(shù)、精密光學(xué)機(jī)械、微弱信號(hào)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的綜合性技術(shù),

它能夠同時(shí)對(duì)被測(cè)目標(biāo)二維幾何空間和一維光譜信息進(jìn)行探測(cè),成像光譜儀在紫外(200 ~400nm)、可見光(400~760nm)、近紅外(760~2560nm)和中紅外(>2560nm)等電磁波譜區(qū)域獲取波段窄且波譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù),然后為每個(gè)像元提供數(shù)十至數(shù)百個(gè)連續(xù)波段的光譜信息。


生活中生鮮食品在加工檢測(cè)時(shí)都是通過(guò)肉眼來(lái)判斷其外部完整性,必然是外表完好整潔的食品。

但有些細(xì)微污染和微小形變損傷只用我們的眼睛很難發(fā)現(xiàn),這時(shí)候在高光譜成像技術(shù)就能發(fā)揮它成像的作用。

同一被測(cè)樣品在不同波長(zhǎng)光的照射下有不同的圖像信息,選取最佳波長(zhǎng)下被測(cè)樣品的吸收?qǐng)D像,

通過(guò)“圖譜合一",食品遭到的外部污染和損傷在高光譜成像下一覽無(wú)余,輕微損傷、病蟲害、糞便污染等難以識(shí)別的情況在高光譜這雙“火眼金睛"下難以遁形。

食品在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏等過(guò)程,不可能做到獨(dú)善其身,外部異物的夾雜,部分顏色、形狀相近或是被遮擋的異物難以被肉眼觀察進(jìn)而影響檢測(cè)。

高光譜檢測(cè)則利用不同物質(zhì)反映出的光譜信息各異這一特點(diǎn)來(lái)檢測(cè)異物,如骨頭、塑料、木材、橡膠、金屬或寄生蟲等,

在保證原有食品不被破壞的同時(shí)兼顧剔除其他殘留物質(zhì)。







完好的密封包裝可保持產(chǎn)品的新鮮度,防止泄漏并延長(zhǎng)質(zhì)保期。要是袋口出現(xiàn)密封不嚴(yán)實(shí),則空氣和其他污染物,如霉菌、真菌或細(xì)菌就會(huì)進(jìn)入包裝,

使產(chǎn)品變質(zhì)。因此,確保包裝的密封性完好至關(guān)重要,這就要求在產(chǎn)品出廠時(shí)對(duì)包裝的密封性進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。高光譜成像可以有效保證密封包裝的質(zhì)量,

檢測(cè)出包裝的缺陷和泄漏點(diǎn)。


1.非接觸且無(wú)損;高光譜成像技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中不需要與食品進(jìn)行直接接觸也不會(huì)破壞被測(cè)食品,既滿足了無(wú)損檢測(cè)的要求,又避免造成二次污染。


2.信息全面;采用高光譜成像技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)時(shí),同時(shí)兼顧圖像和光譜數(shù)據(jù),將特征數(shù)據(jù)與算法結(jié)合,能夠準(zhǔn)確檢測(cè)食品狀態(tài)。
3.范圍廣;由于不同物質(zhì)有不同的光譜特征,所以采用高光譜成像技術(shù)進(jìn)行食品品質(zhì)檢測(cè)時(shí),不需對(duì)食品進(jìn)行額外處理,
避免各種檢測(cè)因素對(duì)食品品質(zhì)造成的干擾,這種方式能夠最大限度保證食品原有屬性,并能夠充分?jǐn)U寬檢測(cè)范圍。



高光譜成像技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)獲得了較為廣泛的應(yīng)用,它打破了傳統(tǒng)破壞性檢測(cè)方法的局限性,不僅可以提高檢測(cè)速度、準(zhǔn)確性和有利性,

同時(shí)可以降低食品生產(chǎn)加工的成本,并且減少了對(duì)食品的污染和損害。


隨著人工智能的不斷發(fā)展,兩者結(jié)合使得高光譜成像技術(shù)的應(yīng)用可能大大增加,實(shí)現(xiàn)“高精準(zhǔn)、看得清、更好用"近在眼前,
高光譜成像技術(shù)在生活中也將發(fā)揮更大的作用!







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