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高光谱成像技术在香蕉碰撞损伤检测中的应用

时间:2024-04-16 点击:365次

香蕉是我国排名第五的大宗水果。为了方便运输和储存,它会搜集没经崔熟就不能食用的绿色水果,即绿色香蕉。青香蕉容易受机械损伤,不仅影响产品的外观品质,也影响消费者的购买欲望。因而,必须查验香蕉的碰撞损伤水平。本文介绍了高光谱成像技术在香蕉冲击损伤检验中的运用。

青香蕉

青香蕉

香蕉冲击损伤检测方式:

香蕉是我国岭南特色水果之一,资料显示,2020年我国香蕉产量达到1151.3万吨。香蕉在采收和运输中往往处于绿硬期(绿香蕉),在此过程中容易受各种冲击毁坏。不同种类磕碰会加快香蕉皮臭氧积累,造成香蕉果子的老化和烂掉;青香蕉受到损伤损伤后,微生物容易被损伤位置侵泡。崔熟环节中乙烯释放,果子变软后,会损伤或出现黑斑,严重影响其颜色质量与价格行情。因而,急需解决找到一种迅速无损检测青香蕉碰撞损伤的办法。


传统青香蕉碰撞损伤检测方式一般是人力人眼识别的基本RGB图像识别。但人力鉴别受主观因素影响很大,基本RGB图像识别没法检测出初期碰撞的撞击情况。由于传统检测方式的不足,选用高光谱技术实现无损检测的使用蓬勃发展。高光谱成像技术融合了传统图像和光谱技术的优势,能同时获得待测物体的空间数据和光谱信息,测量里外质量参数,依据这些参数与青香蕉冲击损伤建立关系,开展碰撞水平差异,填补传统检测方式的不足。


香蕉冲击损伤检测中高光谱显像技术的发展:

高光谱成像技术搭载了光谱和图象二种技术,能同时得到待测对象的空间和光谱信息,因而它不仅能检测出水果信息的图像信息,并且包含大量的光谱信息。高光谱图像技术之所以能检测水果的里外品质信息和食品安全等各项品质信息,是由于图像检测技术能充分体现水果的内部特点,而光谱检测技术能检测水果成分和物理结构。因而,高光谱图像检测技术是一种易于操作、迅速、无损的新式检测技术。运用高光谱成像技术和相应的分析方法,提取特征波长,随后建立相应的预测模型,分辨香蕉的碰撞损伤水平。具体步骤如下:


1.高光谱图像数据搜集


使用高光谱成像仪开展数据采集时,需要打开仪器进行预热,再对仪器开展黑白校正。校准仪器后,搜集样本的高光谱数据。


2.获得光谱数据


将获得的高光谱数据作为感兴趣区域的光谱获得,每个感兴趣区域中所有像素的均值光谱做为该区域的原始光谱。


3.光谱数据的预处理


获取光谱数据的预处理是由于原始光谱数据包括了很多多余的信息和大量的噪音。依据光谱数据的预处理,能够防止外在因素减少预测模型准确性。


4.预测模型施工


挑选最小二乘法、svm算法、神经网络算法、多线性回归等方式建立基于光谱图像的预测模型,再将光谱图象信息导进模型,可以清楚地检验香蕉的损伤水平,分辨实验商品是否符合标准。

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