基于荧光高光谱图像的柑桔糖度无损检测

光谱

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安徽农业科学，ora o A hi g .Si 073 (6:10 Junlf nu A r c. 0,53 )187—188 i 2 10

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孙红忠

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李洪

基于荧光高光谱图像的柑桔糖度无损检测喻晓强，木华，有2杨勇 1西业学学，西昌34 .西业学学，西昌34 刘 2郭恩， 2(江农大农院江南 30;农大工院江南 3 5 . o5江 2 0) 0摘要采用 62n的连续波激光作为激发光，用激光诱导荧光高光谱成像技术对柑桔的糖度值进行无损测量。先将该激光照射到南 3 n l应丰蜜桔和脐橙样品上，用高光谱图像采集系统收集诱导出的荧光散射图像；下来对荧光散射图像进行分析，后接选取 10 5像素的荧 0×0光区域作为感兴趣区域 (Os; R I再提取感兴趣区域在波长 70 1 0 n ) 0~ 0n的光谱值作为荧光高光谱图像数据； 0 l最后用线性回归方法建立荧光高光谱图像数据预测果实糖度值的预测模型。结果表明。该模型预测柑桔糖度值的相关系数分别为南丰蜜桔的 R=090脐橙的 ., 7 R=、 0 09。因此可以看出，用激光诱导荧光高光谱成像对柑桔糖度值进行无损检测是一种很有效的方法。 6应 关键词高光谱图像；激光诱导荧光；无损检测；柑桔；糖度中图分类号￥ 6文献标识码 A 66 文章编号 0 1— 6 12叩)—1 0— 2 57 6 1 ( o 3 1 7 0 6 8Hyl】p les I r La e - d e mr stle l sri ucd Fh ecl m n c frNOleIl v ss g S lbl oisCo t￣to o i srl e Ase￣ ou e S l nc fOr n e d l￣i d a g

Y Xi -in t l ( ni ei ol e J r i gi l rl nvrt, n cag J nx 304 ) U a qage o a E g er C lg, i r ut a U ie i№ gln,i gi 30 5 n n e a A c u sy l aAhs a t L s rid c dfu rse c la ig i a 0o s g tcnq efrassigq i ff i.n ti ae y es e t llsrid cd f oe— t e ae-n u e l oecn eil n s rmii eh iu o ses“ ￣ t o r tI hsp

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K yw rs H pr et lm/;ae- dcdf o sec; odsut eass; r g;oul sl s o t t e od yes c a ia p r ￣ Lsrnue ur cne N net cv esOa e Sl e oi ne i l e r i s n b dc n

糖度是决定水果品质与成熟度的一项重要参数。糖度值检测的传统方法是用手持糖度计直接从水果的果汁来进行测量。由于这种测量方法具有破坏性、费时、效率低、易容产生操作误差等一些缺点，因此，无损传感技术检测水果品质的方法应运而生。这种方法的研究对确定水果最佳收获

研究中，者采用激光诱导荧光高光谱成像技术测量激光诱笔导荧光散射，预测桔类水果的糖度值。1材料与方法

11柑桔样本 .

在江西省南丰县的果园里采摘 6个新鲜南 5

丰蜜桔，西省信丰县采摘 6个新鲜脐橙。实验开始前，在江 5先把样本在 5 2℃环境中存放 4d~1 。在进行荧光和标准品质测量前，把样本在室温 (2℃ ) 2的暗室里放置至少 2。 4h

期和保证向消费者提供优质水果方面将有很大的价值。许多研究人员对无损传感技术检测水果糖度值作了相应的研

究。其中可见光/近红外光谱 ( I NR )术应用较多， VS IS技/如柑桔类 u J苹果

l_J 、 57等多种水果，量指标包括糖度值、测含

12高光谱成像系统 .

图1所示是激光诱导荧光高光谱成

像系统。该系统由光谱成像装置、3 l 6 2n n激光器、水果架、成

油量、含水量、含渣率、酸度、等。光谱法是将一种点光硬度源打到水果表面获取点信息。分析光源点处的水果品质从而得到整个水果的信息。

像室和移动平台组成。光谱成像装置由高灵敏度 C D摄像 C头、成像光谱仪和用来控制的 C D摄像头及储存和分析图像 C的计算机组成。由于高光谱图像的线扫描方式，的是样得到品空间线信息，需要拍摄图像的同时样品移动。移动平台的移动速度和精度对扫描的效果和准确性有很大的影响。该研究采用 K A (-1 S 2 )高精度电控平移台( XI北京卓立汉光仪器

由于水果品质具有空间差异性，光谱测量方法相比图像检测方法来说有检测信息不全面的缺点。最近出现了高光谱和多光谱成像技术检测农产品品质的新方法。高光谱图 像和多光谱成像技术是在特定波长范围内由一系列波长处的光学图像组成的三维图像块，集图像信息与光谱信息于一身。由于光谱信息能充分反映水果内部的物理结构、学成化分，内部结构的差异可以通过光谱特定波长下的光谱值表现，每个特定波长下，个像素点的灰度值又与其在该波在每长下的光谱值之间一一对应。因而相对于单纯的影像或光

谱检测技术而言，高光谱图像和多光谱成像技术拥有了独特的优势。最新研究表明 l,光谱和多光谱成像技术对检测 8高』水果品质有很好的效果。进一步的研究说明【-荧光高光 1,

谱成像对检测农业食品的缺陷和安全性有很好的作用。该基金项目国家自然科学基金项目( 405 ) 3 60 9。 0

注：.C 1C D摄像头；. 2柑桔；. 3载物台； . 4激光器；. 5计算机；. 6光纤。图 1光谱成像系统

有限公司 )激光器装有激光驱动和温度控制，验中激光照，实在水果上产生直径为 15In的圆形光束。由于激光束照射 . l T l水果，分单色光被水果组织吸收并释放荧光，部这造成荧光

作者简介喻晓强(98 )男， 1一，江西南昌人， 6讲师，从事园艺学研究。 *通讯作者，士，授，- a

: i l@sh,o。博教 Em i s k mh oucr l …… 此处隐藏：6930字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……