第 卷 第 期
2015
年
7
月
食 品 科 学 技 术 学 报
Journal of Food Science and Technology
Jul. 2015
doi:10. 3969 / j. issn. 2095鄄6002. 2015. 04. 012
文章编号
:
2095鄄6002(2015)04鄄0063鄄05
引用格式
:
杨昆程
,
孙梅
,
陈兴海
.
水果成熟度的高光谱成像无损检测研究
[J].
食品科学技术学报
,2015,33(4):63 - 67.
YANG Kuncheng, SUN Mei, CHEN Xinghai. Nondestructive inspect of fruit maturity with hyperspectral imaging technology
[J]. Journal of Food Science and Technology, 2015,33(4):63 - 67.
水果成熟度的高光谱成像无损检测研究
杨昆程
1
,
摇
孙
摇
梅
1
,
*
,
摇
陈兴海
2
(
1.
北京工商大学 计算机与信息工程学院
,
北京
摇 100048
;
2.
北京卓立汉光仪器有限公司
,
北京
摇 101102
)
摘
摇
要
:
水果成熟度作为衡量水果品质和等级的一个重要指标
,
区分不同成熟度的水果可以降低
水果在采摘
、
包装
、
储存
、
运输等物流环节的损失率
。
高光谱技术是一种新型光谱技术和计算机视
觉融合技术
,
它可以从图像维和光谱维对水果的综合品质进行评价
。
分析了国内外将该技术应用
于水果成熟度检测方面的研究进展
,
提出了利用高光谱图像技术检测枣和梨成熟度的方法
,
利用不
同成熟度的水果在可见光及近红外波段的反射率
,
初步确定了利用高光谱成像技术检测枣和梨
2
种水果成熟度的有效特征波长
。
关键词
:
高光谱成像技术
;
水果成熟度
;
无损检测
中图分类号
:
TS255郾 7
;
S126
;
TP391郾 41摇 摇 摇 摇 摇
文献标志码
:
A
收稿日期
: 2015 03 18
基金项目
:
国家自然科学基金资助项目
(61473009);
北京市自然科学基金资助项目
(4132008);
北京市组织部优秀人才培养
D
类项目
(2013D005003000008)。
作者简介
:
杨昆程
,
男
,
硕士研究生
,
研究方向为食品检测
;
*
孙
摇
梅
,
女
,
副教授
,
主要从事高光谱成像与食品检测等方面的研究
。
通信作者
。
摇 摇
我国是世界水果种植大国
,
水果产业已发展
成为我国继粮食产业和蔬菜产业之后的第三大农
产品产业
,
但是由于我国不能按出口标准对水果
品质进行有效的分级
,
导致我国水果出口率严重
低于世界平均水平
。
许多研究表明
,
在采摘
、
包
装
、
储存
、
运输等物流环节
,
由于不同原因导致水
果损失率高达
25% ,
其主要原因之一就是由于不
同成熟度的水果混杂在一起造成的
。
因此
,
对不
同成熟度的水果进行有效的区分对生产和贸易具
有重要意义
。
传统的水果成熟度检测
[1 - 3]
主要是通过测定水
果的坚硬程度
、
水果内部可溶性物质数量以及所含
水分的多少进行的
。
这种方法的缺陷是
,
一方面它
不能较快速得到结果
,
并且在检测的过程中需要过
多的人为参与
,
得到的结果缺乏准确性
;
另一方面水
果内部物质成分的测定需要破坏水果的组织
,
采取
这种方法对水果进行大规模的检测是不现实的
。
20
世纪
60
年代后
,
随着计算机技术和光谱技
术的快速发展
,
近红外光谱
、
机器视觉等新技术相继
被应用到农产品生产中去
,
使得无损检测在评价果
品综合质量方面的应用成为可能
。
无损检测
[4 - 5]
是
近年来新兴的一种高科技手段
,
它是在不损害被检
测对象的前提下
,
利用声
、
光
、
电磁等技术对果品外
部特征和内部结构以及其组成成分的测定和评价
,
这种检测方法不仅能检测水果的品质
,
同时不会对
水果造成损害
,
保证了水果的完整性
。
高光谱成像
技术
[6 - 8]
是近几年新兴的一种基于非常多窄波段的
影像数据技术
,
集中了光学
、
信息处理
、
计算机科学
等领域的先进技术
,
实现了传统的二维成像技术和
光谱技术有机结合
,
使得检测过程在获取水果图片
信息的同时得到水果的光谱信息
,
能够更准确
,
更全
面地对水果品质进行分级
。
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