[发明专利]一种基于高光谱图像技术进行淀粉中顺丁烯二酸的无损检测方法

权利要求书

1.一种基于高光谱图像技术进行淀粉中顺丁烯二酸的无损检测方法，其特征在于以下步骤：

步骤a：制作纯淀粉和纯顺丁烯二酸的标准样本，两个标准样本的质量相同；

步骤b：选取与步骤a相同的纯淀粉与纯顺丁烯二酸，制备不同质量浓度的均匀混合样本；

步骤c：将标准样本和混合样本分别放在铝盘中，并刮平铝盘的表面；

步骤d：将铝盘放在高光谱图像采集系统中，采集并获取标准样本和混合样本的高光谱图像；

步骤e：高光谱图像采集系统截取并分析标准样本和混合样本的高光谱图像中的预分析区域，计算所有预分析区域里每个像素的光谱值；

步骤f：利用淀粉标准样本和顺丁烯二酸标准样本的像素点光谱值，并结合支持向量数据描述算法，建立淀粉和顺丁烯二酸的分类判别模型；

步骤g：将采集到的混合样本高光谱图像预分析区域提取的每个像素的光谱值带到分类判别模型中，获得顺丁烯二酸的检测结果；

步骤h：将检测结果中显示的顺丁烯二酸的像素点在混合样本的高光谱图像中标记出来，获得顺丁烯二酸在淀粉中的分布情况，将分布情况的检测结果可视化；

所述的高光谱图像采集系统包括采光室(12)、计算机(1)、电源(7)、石英卤素钨灯(8)和光纤(9)；所述采光室(12)内设有位于线性光源(10)上方的CCD控制器(2)、CCD数字照相机(3)、光谱仪(4)和聚焦透镜(5)，以及位于线性光源(10)下方的铝盘(6)和移动台(11)；其中，光谱仪(4)设置于CCD数字照相机(3)下方，CCD控制器(2)设置于CCD数字照相机(3)的上方，CCD数字照相机(3)的输出端与CCD控制器(2)相连，CCD控制器(2)的输出端与计算机(1)连接，用于向计算机(1)输出采集所得高光谱图像；所述光谱仪(4)的前端设有聚焦透镜(5)；所述的线性光源(10)通过光纤(9)汇聚石英卤素钨灯(8)发出的光线，作为系统光源；石英卤素钨灯(8)的电源端连接电源(7)；所述系统光源照射在装有样本的铝盘(6)中的待测样本上，通过光谱仪(4)与CCD数字照相机(3)，采集待测样本的高光谱图像；其特征在于，所述CCD数字照相机(3)的覆盖的波长是900-1700nm；所述的线性光源(10)照射距离为250mm；所述光谱仪(4)的光谱分辨率为4.8nm；所述石英卤素钨灯(8)的输出功率为150W；

该系统的检测步骤如下：

s1、将CCD控制器(2)、CCD数字照相机(3)、光谱仪(4)及聚焦透镜(5)放置在采光室(12)内；

s2、盖上光谱仪(4)前端的聚焦透镜(5)的镜头盖，采集全黑标定图像；

s3、将白色标准校正白板放置在聚焦透镜(5)的下方，获取校正光源波段影响的参考图像；

s4、将白色标准校正白板移出采光室(12)；

s5、将装有标准样本或混合样本的铝盘(6)放置在移动台(11)上，每个铝盘(6)由移动台(11)带动，光谱仪(4)连续扫描q条线，CCD数字照相机(3)获取铝盘(6)内整个样本的高光谱图像；

所述铝盘的长为40mm，宽为40mm，深为2mm。