[发明专利]高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法

摘要

本发明涉及涉及高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法，属于食品、农产品发酵相关参数检测技术领域；本发明首先采集多份发酵基质在一定波段下的高光谱图像；提取感兴趣区域的图像信息，选取波段中固定波长点及对应的光谱数据；筛选n个特征波长；结合特征波长下的光谱反射值和每份发酵基质的水分含量实测值建立水分含量的预测模型关系式；利用建立的关系式检测发酵基质光谱图像中每个像素点对应的水分含量，描绘水分含量的二维分布图；计算水分分布方差值；根据水分分布方差值检测发酵基质水分分布均匀性。该方法降低了检测成本，加快了检测速度，适用于在线监测，实现了快速定量检测发酵基质水分分布均匀性。

主权项

1.高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：S1.采集m份发酵基质在A～B nm波段下的高光谱图像；S2.提取每份发酵基质中感兴趣区域的高光谱图像信息，该高光谱图像信息为在A～B nm波段下的感兴趣区域的光谱反射值，选取A～B nm波段中固定波长点，从而得到每份发酵基质在所选取的固定波长点下的的光谱数据；S3.将在固定波长点下的的光谱数据进行变量筛选，获得与发酵基质水分含量相关性强的n个特征波长λ1、λ2、λ3、……、λn，其中n≥1；S4.结合n个特征波长下的光谱反射值Xi和每份发酵基质的水分含量实测值Y建立水分含量的预测模型关系式，其中Xi为X1、X2、X3……Xn；S5.利用建立的水分含量预测模型关系式检测采集得到的每份发酵基质光谱图像中的每个像素点对应的水分含量，描绘水分含量的二维分布图；S6.利用水分含量二维分布图中每个像素点对应的水分含量S_i计算出每份发酵基质所有像素点的水分含量均值将S_i和代入方差计算公式得出水分分布方差值σ²，根据水分分布方差值检测发酵基质水分分布均匀性；步骤S4中所述建立水分含量的预测模型关系式具体方法如下：(1)测定m份发酵基质感兴趣区域水分含量实测值Y；(2)利用感兴趣区域的水分含量实测值Y与步骤S3筛选得到的n个特征波长下的光谱反射值Xi建立定量预测模型，该模型表征了n个特征波长下的光谱反射值与水分含量实测值的关系；步骤S5中所述描绘水分含量的二维分布图具体方法如下：(1)提取整个发酵基质的光谱图像中每个像素点在n个特征波长下的光谱反射值，整个发酵基质光谱图像是一个二维的图像，宽为j像素，高为p像素；(2)根据水分含量的预测模型关系式中n个特征波长下光谱反射值和水分含量对应的关系，将每个像素点的光谱反射值代入水分含量预测模型中得到每个像素点的水分含量预测值，从而描绘发酵基质图像的水分含量二维分布图。