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高光譜成像—生鮮食品檢測

更新時間:2024-09-13      點擊次數(shù):149

高光譜成像—生鮮食品檢測

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

檢測周期長、費用高,難以對食品的安全狀況進行及時有效的監(jiān)控。隨著計算機成像技術(shù)和光譜技術(shù)水平的不斷提升,

新一代快速、無損檢測技術(shù)——高光譜成像在食品品質(zhì)檢測中得到了應(yīng)用,它可以檢測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吃的更好。

高光譜成像(hyperspectral imaging, HSI)技術(shù)是集探測器技術(shù)、精密光學(xué)機械、微弱信號檢測、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的綜合性技術(shù),

它能夠同時對被測目標(biāo)二維幾何空間和一維光譜信息進行探測,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),然后為每個像元提供數(shù)十至數(shù)百個連續(xù)波段的光譜信息。


生活中生鮮食品在加工檢測時都是通過肉眼來判斷其外部完整性,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。

同一被測樣品在不同波長光的照射下有不同的圖像信息,選取最佳波長下被測樣品的吸收圖像,

通過“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余,輕微損傷、病蟲害、糞便污染等難以識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、運輸、儲藏等過程,不可能做到獨善其身,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而影響檢測。

高光譜檢測則利用不同物質(zhì)反映出的光譜信息各異這一特點來檢測異物,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,防止泄漏并延長質(zhì)保期。要是袋口出現(xiàn)密封不嚴(yán)實,則空氣和其他污染物,如霉菌、真菌或細(xì)菌就會進入包裝,

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)品出廠時對包裝的密封性進行嚴(yán)格的檢測。高光譜成像可以有效保證密封包裝的質(zhì)量,

檢測出包裝的缺陷和泄漏點。


1.非接觸且無損;高光譜成像技術(shù)在運行過程中不需要與食品進行直接接觸也不會破壞被測食品,既滿足了無損檢測的要求,又避免造成二次污染。


2.信息全面;采用高光譜成像技術(shù)對食品進行檢測時,同時兼顧圖像和光譜數(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)進行食品品質(zhì)檢測時,不需對食品進行額外處理,
避免各種檢測因素對食品品質(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)破壞性檢測方法的局限性,不僅可以提高檢測速度、準(zhǔn)確性和有利性,

同時可以降低食品生產(chǎn)加工的成本,并且減少了對食品的污染和損害。


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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