[发明专利]一种基于高光谱图像对白萝卜糠心鉴定的方法

摘要

本发明涉及一种基于高光谱图像对白萝卜糠心鉴定的方法，属于农产品贮藏与加工行业的无损检测技术。通过高光谱成像仪，获取白萝卜贮藏过程中的透射高光谱图像，分析正常白萝卜和糠心白萝卜的光谱响应的差异，提取400-1000nm波长范围的光谱值作为神经网络的输入值，判断出白萝卜是否糠心。本方法可以实现对白萝卜糠心的准确识别，代替人工破坏性检测，有效避免不合格产品流向市场，提高白萝卜食用、加工利用率，促进萝卜深加工业发展，为高光谱技术应用于农产品领域提供借鉴。

主权项

1.一种基于高光谱图像对白萝卜糠心鉴定的方法，其装置构成特征在于，1)系统组成，包括由摄像机、光谱仪和焦距可变透镜组成的高光谱成像单元、样品支架、电动平台、线光源、光箱、电脑和图像采集软件构成，整个装置放置在密闭黑箱中。其中，摄像机为Imperx，ICL-B1620，波段范围为400～1000nm，光谱分辨率为2.8nm、光谱仪为SpecimV10E；光箱为150W的卤素钨灯，由1个线性光纤导管完成传输；电脑型号为CPUE5800，3.2GHz，内存2G，显卡256MGeForceGT240；图像采集软件为自主开发的SpectralImage软件；光源为透射模式，其中，透镜离白萝卜样本距离为20cm，样本紧贴线光源放置，光源强度为90W，采集曝光时间70ms，采集速度2.5mm/s，图像分辨率804×440；2)检测步骤为：①取无机械损伤的待测白萝卜样本，表面干净无杂物，放置于如权利要求1所述的高光谱图像检测系统中，获取高光谱图像；②利用下述公式对获得的图像进行校正，获得校正后的高光谱图像： Rc = R 0 - D W - D ]]>其中，Rc为校正后的高光谱透射图像，R₀为原始高光谱透射图像，W为将反射率为99.99％的标准白色校正板，放置在光源正上方，扫描透射白板得到全白的标定图像，D为将镜头盖上镜头盖，采集全黑的标定图像；③选择图像中白萝卜区域正中间部位25000个pixels的感兴趣区域，提取该区域所有像素点在400-1000nm波段范围内的光谱均值，作为已构建好的神经网络模型的输入值，输出结果为白萝卜是否糠心，其中构建的神经网络模型参数为：隐藏层数为1，隐藏层节点数为13，隐藏层激活函数为双曲正切；输出层个数为2，即合格样本与糠心样本，输出层激活函数为Softmax。