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高光谱成像技术在酿酒高粱品种分类中的应用

时间:2024-04-09 点击:311次

高粱做为酿制技术的关键原料,其类型和品质将影响葡萄酒的品质。因而,挑选葡萄酒高粱种类是一项重要的工作。在操作过程中,重要采用人工归类,用时,主观危害严重,难以形成统一的标准。为了保证归类准确性,可以用高光谱成像仪。本文介绍了高光谱成像技术在葡萄酒高粱种类归类中的运用。

酿酒高粱

制酒高粱

制酒高粱种类归类的必要性:

高粱是我国重要的作物之一。因其颗粒营养全面,在酿酒行业有“红粮”的经典见解,年需求量做到2000万顿。目前,制酒高粱的主要类型是泸州红、青壳洋、瑞诺7号等淀粉含量较高的糯高粱。因为制酒高粱种类繁多,产地不同,淀粉、蛋白、脂肪、单宁等物质在颗粒中差异很大,造成白酒在口味、风格、品质、产酒率等层面存在较大差异。可以看出,在高粱原料进到库房前,精确高效地鉴别高粱的类型,操纵酿制过程的粮食浸泡时间、用水量、粮食蒸制时间等加工过程,对设备优质白酒具有非常重要的指导意义。


传统鉴别方法主要包含人力经验识别生物抽样检测。前者会受到主观伤害,效率不高,难以形成统一的标准。后者操作繁琐用时,不能满足当今白酒企业对酿制原料高粱的识别规定。因而,急需解决找到一种迅速、精确、简单高粱归类检测方式,高光谱成像技术无疑是最佳选择。




高光谱成像技术在制酒高粱类型归类中的运用:

高光谱图像技术是一种集传统光谱技术和二维成像技术于一体的新型非接触检测技术。通过对待测物件光谱信息和图像信息的解读和获得,进行样本的迅速无损检测。高光谱图像技术具有高分辨率的特性,其图像数据邻近波长间隔狭小,波长重合,高光谱图像数据每个像元可提取详尽的高分辨率光谱曲线,因而高光谱图像技术已发展成为遮盖数百个光谱通道,像素数拥有丰富的高像素检测技术。


高光谱成像仪不但广泛用于遥感领域,并且广泛用于制酒高粱的无损检测行业。它结合了成像技术和光谱技术的优势,具备“图像融合”的特征,获得图像信息检测葡萄酒高粱种类的内部品质,获得光谱信息检测葡萄酒高粱种类的结构品质,同时需要结合图像信息和光谱信息,更好地检测葡萄酒高粱品种里外品质。用高光谱仪检验制酒高粱类型的具体步骤如下:


1.样品采集


搜集不同品种的制酒高粱,依次进行编号。


2.光谱图像数据采集


选择合适的试品,用高光谱成像仪搜集葡萄酒高粱品种高光谱图像数据。在收集高光谱图像以前,应校准仪器。通过调节光强、图像清晰度和图像失帧来达到高光谱显像综合校正的关键。危害图像清晰度和失真的因素包括物镜中间高度、电子控制移动平台移速和曝光时间。


3.获得特点波长


因为采集样本的全波段光谱数据量大,信息混和,很多光谱数据会导致模型繁杂、运算量大等问题。因而,有必要对高光谱信息进行降维处理,以寻找更能表明试品质量标准的特点图像,这不仅提高了后期数据处理速度,并且能消除数据中的多余信息。


4.建立预测模型和评估模型


运用分析系统选择不同方式对原始光谱进行预处理,并进行数据模型,剖析不同预处理方式对预测模型效果。应用最小二乘回归(PLSR)建立制酒高粱种类预测模型,认证模型预测能力,并进行精确点评。


运用高光谱成像技术检测葡萄酒高粱类别的里外品质,然后分析全波段葡萄酒高粱图像的主要原料,依据主要成份图像的特征向量挑选特点波长,选择适合的图像解决和识别,最终应用图像偏差算法,能够评定葡萄酒高粱的品质,进而挑选。


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