高光谱相机检测面包颜色实验
发布时间:2023-06-09
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高光谱相机可以采集目标物的反射光谱信息,并使用Lab颜色空间来分析光谱信息。
高光谱相机可以采集目标物的反射光谱信息,并使用Lab颜色空间来分析光谱信息。 Lab颜色空间是一个三维颜色坐标系,其中:
L = 亮度,从黑色到白色;a = 从青色到品红色/红色;b = 从蓝色到黄色
为了表示颜色感知精度,我们使用ΔE值,它用于描述LAB颜色空间中两点之间的差异,ΔE值越小,感知越准确。
为了演示说明高光谱相机是如何用于颜色测量和分析的,我们使用sinespec SP130M高光谱相机测量了在烤箱中烘烤不同时长的面包的颜色。标准的烘烤时间为5-6分钟,短的烘烤时间为3分钟,烘烤时间依次增加1分钟。明显烤焦的面包(黑色)烘烤了8分钟。
实验测试
实验使用国内sinespec SP130M高光谱相机,光谱范围为400-1000nm。sinespec SP130M是专为颜色测量而设计的一款高光谱相机。
赛斯拜克sinespec SP130M高光谱相机:
分光方式:透射光栅
光谱波段数:1200(1x),600(2x),300(4x)
光谱分辨率:优于2.5nm
空间像素数:1920(1x),960(2x),480(4x)
数据分析
我们使用赛斯拜克sinespec公司的专有分析软件分析了样品的原始数据,并获得了表征面包外观颜色的Lab值。为使分析结果简单明了,我们仅呈现三个单独测量点的Lab值;当然,我们也可以获取图像的每个像素点的Lab值。下表列出了每个面包上三个不同测量点的Lab值。
从以上分析得出的数据我们能够明显看到:
• 按照配方烘烤的面包,L值约为50-60。未烤熟的面包的L值明显较高(超过65),而烤焦的面包的L值明显较低,约为35。
• 未烤熟或烤焦面包的a值都较低(﹤16),最佳的a值约为20-22。
• 除非面包被烤焦,否则b值几乎没有差异。若b值﹤10,面包被轻微的烤焦;若b值﹤4,则面包明显被烤焦。
下图可以看到面包上每个测量点的具体情况:
赛斯拜克sinespec高光谱相机不仅适用于食品的颜色测量,还可以检测食品中的异物、检测糖分或水分的含量、检测填充物是否均匀分布等。在线检测过程快速、可靠,可显著提高食品质量和安全性。
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