发布时间:2025-11-07
共测试以下五种样品:

本次测试采用高光谱颜色测量设备进行测量
➣ 高光谱相机覆盖900~1700nm波长范围
➣ 线性推扫成像方案
➣ 照明光源采用卤素光源
➣ 测试时在暗室环境,样品放置在水平位移台上
设备规格参数 | |
光谱范围 | 900-1700nm |
光谱分辨率 | ≤8nm |
光谱波段数 | 234 |
F数 | F/2 |
空间像素数 | 480 |
探测器类型 | 铟镓砷 |
探测器接口 | USB |
有效位深 | 12bits |
大米 900-1700nm光谱曲线
大米样本在900-1700波段的反射率曲线如下所示,正常大米与结块异物的反射率曲线差异在1100nm附近比较明显,二者区分的可行性较高。

CNN建模分类结果
利用CNN深度学习模型,对正常大米和杂质进行区分,大米中的结块异物识别效果良好。

咖啡豆 900-1700nm光谱曲线
咖啡豆样本在900-1700波段的反射率曲线如下所示,咖啡豆与木屑、枯叶片的整体反射率曲线差异明显,利用光谱曲线特性区分杂质的可行性较高。

CNN建模分类结果
利用CNN深度学习模型,对咖啡豆和木屑、枯叶等杂质进行区分,咖啡豆中的杂质识别效果良好。

蘑菇900-1700nm光谱曲线
蘑菇样本在900-1700波段的反射率曲线如下所示,蘑菇表面与薄膜、黑斑的整体反射率曲线差异明显,利用光谱曲线特性区分杂质的可行性较高。

CNN建模分类结果
利用CNN深度学习模型,对蘑菇和薄膜、黑斑等表面杂质进行区分,蘑菇表面识别效果较好,少量背景被错分为黑斑。

紫菜900-1700nm光谱曲线
紫菜样本在900-1700波段的反射率曲线如下所示,紫菜与杂质的整体反射率曲线差异明显,利用光谱曲线特性区分杂质的可行性较高。

CNN建模分类结果
利用CNN深度学习模型,对紫菜和羽毛、线头等表面杂质进行区分,因受空间分辨率限制,细的线头所占像元面积较少,导致代表性样本不足,分类效果较差。

豆干900-1700nm光谱曲线
豆干样本在900-1700波段的反射率曲线如下所示,正常豆干与包装破损豆干的整体反射率曲线接近,差异不明显,利用光谱曲线特性较难区分二者。

CNN建模分类结果
利用CNN深度学习模型,对正常豆干和包装破损豆干进行区分,因包装材质没有发生变化,两个样品之间反射率几乎无差异,分类效果较差,无明显参考性。

总结:
• 利用900-1700nm高光谱相机测得的大米、咖啡豆、蘑菇等样品的高光谱数据质量良好,从反射率曲线中能够看出食品样本与掺杂异物之间的差异性,CNN深度学习分类结果良好,食品与异物具有较高的可分性。
• 紫菜中的杂质较细小,在高光谱图像中难以提取代表性样品,区分效果较差。
• 因豆干外包装的材质没有发生变化,包装破损与正常豆干900-1700波段的反射率差异较小,二者区分的可行性不高。
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