采集四川黃花菜高光譜數(shù)據(jù)(分析黃花硫熏與正常黃花比對(duì))
一、高光譜檢測(cè)四川黃花硫熏的核心原理
硫熏會(huì)讓黃花菜中的硫元素與水分反應(yīng)生成亞硫酸,破壞天然色素和營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)殘留的二氧化硫(SO?)會(huì)在特定光譜波段產(chǎn)生特征吸收峰。高光譜技術(shù)正是通過捕捉這些光譜指紋,實(shí)現(xiàn)快速、無損的檢測(cè)。

特征波段:在 190–230 nm(紫外區(qū))和 250–300 nm(近紫外區(qū)),SO?及其衍生物有明顯吸收峰;在 400–700 nm(可見光區(qū)),硫熏導(dǎo)致的顏色變淺(從金黃變白)也會(huì)表現(xiàn)為反射率升高。
四川黃花的特殊性:四川產(chǎn)區(qū)的黃花通常含水量較高,硫熏后亞硫酸殘留更易累積,高光譜的多波段信息可以有效區(qū)分 “自然干制" 與 “硫熏干制" 的細(xì)微差異。
1、使用400-1000nm高光譜相機(jī)采集黃花菜反射模式的光譜數(shù)據(jù);
2、客戶通過順豐快遞,已經(jīng)通過國(guó)標(biāo)化學(xué)法(鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法)測(cè)定 SO?含量作為真值精準(zhǔn)檢測(cè),需要結(jié)合使用高光譜無損檢測(cè)光譜曲線特征擬合對(duì)比;重復(fù)采集:同一樣本組重復(fù)采集 3 次,取平均光譜以降低隨機(jī)誤差.
3、使用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),對(duì)黃花菜光譜數(shù)據(jù)與化學(xué)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練擬合,實(shí)現(xiàn)通過高光譜技術(shù)在線快速無損判別區(qū)分黃花菜硫熏含量比對(duì)應(yīng)用落地方案。
4、本方案針對(duì)黃花菜無損檢測(cè)需求,利用 400-1000nm 波段的高光譜成像技術(shù),獲取黃花菜樣本的光譜與空間信息,為后續(xù)黃花菜識(shí)別硫熏含量提供原始數(shù)據(jù)支撐。
通過標(biāo)準(zhǔn)化采集流程,確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、一致性和可重復(fù)性,為建立高精準(zhǔn)檢測(cè)模型奠定基礎(chǔ)。
采集設(shè)備與參數(shù)設(shè)置
1. 核心設(shè)備
高光譜相機(jī):覆蓋 400-1000nm 可見 - 近紅外波段,光譜分辨率≤2.5nm,空間分辨率≥0.1mm/pixel。
光源系統(tǒng):采用 2 組高穩(wěn)定鹵素光纖燈,提供均勻的漫射照明,避免強(qiáng)光直射產(chǎn)生反光或陰影。
載物臺(tái):高精度電動(dòng)平移臺(tái),支持勻速直線運(yùn)動(dòng),速度可調(diào)范圍 0.5-2cm/s。
暗箱:封閉暗箱環(huán)境,隔絕外界雜散光干擾,保證光照條件穩(wěn)定。
2. 參數(shù)設(shè)置
參數(shù)項(xiàng) 具體設(shè)置
波段范圍 400-1000nm
曝光時(shí)間 20-50ms(根據(jù)樣本反光強(qiáng)度微調(diào),避免過曝或欠曝)
載物臺(tái)速度 1cm/s(保證圖像清晰無拖影)
鏡頭焦距 50mm(使黃花菜樣本在視場(chǎng)內(nèi)完整成像)
視場(chǎng)范圍 20cm×15cm(適配多樣本同時(shí)采集)
黑白參考板 采集前用 80% 漫反射白板校正,暗電流校正關(guān)閉光源采集
二、樣品類別及數(shù)量
初步測(cè)試實(shí)驗(yàn),客戶來樣黃花菜樣品

三、檢測(cè)設(shè)備和方式
檢測(cè)設(shè)備
1. 400-1000nm、高光譜相機(jī)
2. 自研光學(xué)暗箱(含350-2500nm穩(wěn)定光源,放樣移動(dòng)平臺(tái))
3. 黑色托盤(低反射率背景)
4. 漫反射校準(zhǔn)板(校準(zhǔn)反射率)
5. 輔助材料:標(biāo)簽
采集方式
1. 樣品擺放規(guī)則:
a、反射模式:將黃花菜樣品按如圖所示擺放,

2、數(shù)據(jù)采集模式:
使用反射模式采集黃花采400-1000nm、光譜數(shù)據(jù)。
3、設(shè)備調(diào)參:
反射模式
調(diào)節(jié)相機(jī)高度,使相機(jī)視場(chǎng)可以覆蓋所有樣品
調(diào)節(jié)鏡頭光光圈到最大:F1.4
調(diào)節(jié)鏡頭焦距,使樣品圖像最清晰
四、采集結(jié)果
提供數(shù)據(jù)格式,每個(gè)樣品數(shù)據(jù)包含如下6個(gè)格式文件:
a、黃花菜樣本在反射模式采集得到的原始數(shù)據(jù)(包含 .dat、.hdr格式)
b、黃花菜樣本在反射模式采集得到的反射率數(shù)據(jù)(包含 .dat、.hdr格式)
c、黃花菜譜線圖軟件截圖




采集參考Q/EX C 0628-2025標(biāo)準(zhǔn)

電話
微信