香蕉是我國(guó)排名第五的大宗水果。為了方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存，它會(huì)搜集沒經(jīng)崔熟就不能食用的綠色水果，即綠色香蕉。青香蕉容易受機(jī)械損傷，不僅影響產(chǎn)品的外觀品質(zhì)，也影響消費(fèi)者的購(gòu)買欲望。因而，必須查驗(yàn)香蕉的碰撞損傷水平。本文介紹了高光譜成像技術(shù)在香蕉沖擊損傷檢驗(yàn)中的運(yùn)用。
青香蕉
香蕉沖擊損傷檢測(cè)方式：
香蕉是我國(guó)嶺南特色水果之一，資料顯示，2020年我國(guó)香蕉產(chǎn)量達(dá)到1151.3萬噸。香蕉在采收和運(yùn)輸中往往處于綠硬期(綠香蕉)，在此過程中容易受各種沖擊毀壞。不同種類磕碰會(huì)加快香蕉皮臭氧積累，造成香蕉果子的老化和爛掉；青香蕉受到損傷損傷后，微生物容易被損傷位置侵泡。崔熟環(huán)節(jié)中乙烯釋放，果子變軟后，會(huì)損傷或出現(xiàn)黑斑，嚴(yán)重影響其顏色質(zhì)量與價(jià)格行情。因而，急需解決找到一種迅速無損檢測(cè)青香蕉碰撞損傷的辦法。
傳統(tǒng)青香蕉碰撞損傷檢測(cè)方式一般是人力人眼識(shí)別的基本RGB圖像識(shí)別。但人力鑒別受主觀因素影響很大，基本RGB圖像識(shí)別沒法檢測(cè)出初期碰撞的撞擊情況。由于傳統(tǒng)檢測(cè)方式的不足，選用高光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)的使用蓬勃發(fā)展。高光譜成像技術(shù)融合了傳統(tǒng)圖像和光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能同時(shí)獲得待測(cè)物體的空間數(shù)據(jù)和光譜信息，測(cè)量里外質(zhì)量參數(shù)，依據(jù)這些參數(shù)與青香蕉沖擊損傷建立關(guān)系，開展碰撞水平差異，填補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)方式的不足。
香蕉沖擊損傷檢測(cè)中高光譜顯像技術(shù)的發(fā)展:
高光譜成像技術(shù)搭載了光譜和圖象二種技術(shù)，能同時(shí)得到待測(cè)對(duì)象的空間和光譜信息，因而它不僅能檢測(cè)出水果信息的圖像信息，并且包含大量的光譜信息。高光譜圖像技術(shù)之所以能檢測(cè)水果的里外品質(zhì)信息和食品安全等各項(xiàng)品質(zhì)信息，是由于圖像檢測(cè)技術(shù)能充分體現(xiàn)水果的內(nèi)部特點(diǎn)，而光譜檢測(cè)技術(shù)能檢測(cè)水果成分和物理結(jié)構(gòu)。因而，高光譜圖像檢測(cè)技術(shù)是一種易于操作、迅速、無損的新式檢測(cè)技術(shù)。運(yùn)用高光譜成像技術(shù)和相應(yīng)的分析方法，提取特征波長(zhǎng)，隨后建立相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型，分辨香蕉的碰撞損傷水平。具體步驟如下：
1.高光譜圖像數(shù)據(jù)搜集
使用高光譜成像儀開展數(shù)據(jù)采集時(shí)，需要打開儀器進(jìn)行預(yù)熱，再對(duì)儀器開展黑白校正。校準(zhǔn)儀器后，搜集樣本的高光譜數(shù)據(jù)。
2.獲得光譜數(shù)據(jù)
將獲得的高光譜數(shù)據(jù)作為感興趣區(qū)域的光譜獲得，每個(gè)感興趣區(qū)域中所有像素的均值光譜做為該區(qū)域的原始光譜。
3.光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理
獲取光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理是由于原始光譜數(shù)據(jù)包括了很多多余的信息和大量的噪音。依據(jù)光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理，能夠防止外在因素減少預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性。
4.預(yù)測(cè)模型施工
挑選最小二乘法、svm算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、多線性回歸等方式建立基于光譜圖像的預(yù)測(cè)模型，再將光譜圖象信息導(dǎo)進(jìn)模型，可以清楚地檢驗(yàn)香蕉的損傷水平，分辨實(shí)驗(yàn)商品是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
