[发明专利]一种利用高光谱成像技术的无损检测方法

说明书

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于高光谱成像技术的无损检测方法。该方法利用高光谱成像系统，解决了单一波段范围内样品涵盖信息不全、模型预测稳定性差的问题，具有无损、实用性强、适合大规模检测的特点。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于高光谱成像技术的无损检测方法。

背景技术

高光谱成像技术是一种新兴无损检测技术，它能够同步获取待测样本在紫外到近红光谱覆盖范围内的空间信息和光谱信息。可用于碳氢有机物质组成与性质的测量，通过适当的流形学习算法分析处理光谱数据可以客观、可靠地分析待测样本的整体信息，具有快速、无损、准确等特点。国内外相关研究人员把高光谱成像技术引入到在粮食籽粒、果蔬内、外品质检测等研究上来。

随着农业技术的发展，农业科学越来越需要挖掘与谷物样品中特定性状相关的信息。尤其在育种领域，对于有限可用的样本，如果通过非破坏性方法分析单个籽粒中的化学成分和含量(例如水分，油，蛋白质和碳水化合物)，就可以直接将这些性质遗传给下一代。而且我国近年来一直提倡水果蔬菜等产品的绿色和安全，并且果蔬的品质在它生产、出口及消费各环节占据主要因素。然而传统的果蔬检测方法不仅周期长，耗费大，而且还破坏样本，污染环境。高光谱成像技术作为一种新兴的快速无损的品质检测技术在粮食籽粒、果蔬类品质检测方面得到广泛应用。

高光谱成像技术是指利用较多窄电磁波波段不接触目标物获取目标物有关信息的一种先进技术，而光谱融合是一种新型的信息处理方法，利用冗余和互补的数据改善输出性能。高光谱成像技术可进行产品种类识别且获取各种信息，具有操作简便，低杂散光，低失真，高信噪比、图像质量更优秀的优点。现有技术多在单一波段范围内对产品进行检测，存在样品涵盖信息不全、模型预测稳定性差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高光谱成像技术的无损检测方法。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案：

a样本准备，对样本进行预处理，剔除干扰信息，再进行进一步数据分析前将无用信息和有用信息区分开。

b利用高光谱成像仪获取样本高光谱图像时，效剔除部分噪声干扰。调整好高光谱成像系统的相关参数后，首先获取标准全黑参考图像和标准全白(反射率在99％以上)参考图像，利用公式对采集的样本原始图像进行黑白校正。

c调节高光谱分选仪的系统参数：电动移动平台的速度为0.28厘米/秒，相机的曝光时间为10ms，目标距离为15cm。

d采集图像前，采集标准板图像，用于样本数据校正。

e将样本平放在载物平台上，正对光谱相机，通过电动平台的移动，采集样本的整体信息。当电动平台归位后，利用步骤(3)获取的标准板图像对实验样本图像进行黑白校正，则一次样本数据采集结束。

f对光谱进行多元散射校正，S-G卷积平滑算法首先选取一个大小为n的窗口，通过移动窗口未提取出每个窗口中的数据值，并计算平均值，从而计算出此光谱数据点的理想光谱值，从而减小误差，提高信口呆比。

其有益效果在于：利用高光谱成像技术的无损检测方法能够有效的解决一波段范围内对产品进行检测，存在样品涵盖信息不全、模型预测稳定性差等问题。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

其具体实施方式是：

a样本准备，对样本进行预处理，剔除干扰信息，再进行进一步数据分析前将无用信息和有用信息区分开。

b利用高光谱成像仪获取样本高光谱图像时，效剔除部分噪声干扰。调整好高光谱成像系统的相关参数后，首先获取标准全黑参考图像和标准全白(反射率在99％以上)参考图像，利用公式对采集的样本原始图像进行黑白校正。