高光谱相机成像技术对花生质量无损检测应用

本研究应用赛斯拜克SINESPEC SP120M高光谱相机进行相关研究。其光谱范围在400-1000nm，波长分辨率优于2.5nm，可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS，波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。

高光谱相机 SP120M

花生是我国最为重要的油料作物之一，种植历史已长达数百年之久，其产量居世界第一，是我国为数不多具有国际竞争力的大宗出口农作物之一。我国不仅是花生种植大国，而且还是消费和出口大国。自上世纪 90 年代初期，我国就成为花生贸易出口大国，出口主要面向日本和欧盟各个国家，世界贸易活动较为频繁，进出口贸易数量巨大，占国际市场交易总额的 25%以上，在国际市场有一定的竞争优势。

但是，花生在我国一直被当作次要经济作物，对其缺乏足够的重视，而且在花生深加工和产业化发展方面一直得不到重视，无法形成产业体系大多现在还处于停滞在家庭作坊式生产状态，其贸易市场一直处于盲目的发展状态。而且在花生收获、加工、运输和进出口贸易中，花生及其深加工产品易受空气中的黄曲霉菌的侵染。由于黄曲霉毒素对人和牲畜有极其强烈的致畸、致癌和致突变等危害，易引发肝癌疾病，对消费者的生命健康带来极大的威胁。

因此在一定程度上严重制约着花生及其深加工产品的进出口贸易的发展。可见，花生的品质检测相当重要，因此对于高效、快速地花生质量检测方法也越来越受到人们所重视。

高光谱成像技术能够同时获得样品的光谱和图像信息，信息量丰富有利于对样品更细致的分析，但数据量过大，信息冗余会使计算时间加长，需要经过一系列的信息筛选，才能有效减少数据量。针对种皮破损和霉变以及虫蚀粒识别的研究，本文中选用的图像处理算法，构建和设计出具有多波段特征波长的滤波片多光谱成像系统，从根本上解决高光谱数据量庞大、运算耗时的缺点，使花生仁的实时在线检测成为现实

根据本文关于花生仁种皮破损、虫蚀和霉变 3个方面的研究结果，拟设计花生仁在线检测设备，首先需要解决物料的传送装置，需要设计出一个可以确保花生仁粒在传输过程中能够翻转，确保该高光谱相机能够采集花生仁各个面的图像信息，避免花生仁的品质信息漏检。从而使花生仁品质在线检测设备依据花生仁的全面外部信息，进行合理高效的花生仁品质判别。