高光谱成像仪在果蔬表面污染及损伤的无损检测中的应用

　　果蔬表面污染和损伤(例如动物粪便、轻微磕伤、病伤、虫蛀等)的检测对于生产者和消费者来说一直都是很重视的问题。普通的检测方法要么对果蔬表面有一定的损害，要么仅能够检测到部分表征，无法深入分析和检测。应用高光谱成像的方法既能够实现无损检测，又能够快速准确的获取样本的完整的图像信息和光谱信息。通过图像和光谱分析方法，检测果蔬的物理结构、化学成分和表面特征。

　　在果蔬表面污染和无损检测过程中，使用HyperSIS系列高光谱成像检测系统，在400-1000nm的可见光和近红外的光谱范围内，综合曝光时间、扫描速度和光谱校正等信息，采集到包括二维的图像像素信息和第三维的波长信息的“三维”图像块。由于高光谱数据具有多光谱通道、高光谱分辨率和连续光谱的特点，可分辨出极接近但不同波长下的两幅不同的图像(见图二)，并可得到任意像素点的连续光谱曲线和不同物质的不同光谱曲线(见图三)。图一中，虽然可通过数码相机或人眼看到虫伤的痕迹，但挤压损伤处不是很明显。且在灰度图像中，这样的伤痕是看不到的。只有在某些特定波长下,轻微损伤区域与正常区域之间的光谱值会存在很大差异。

　　图一 数码相机拍摄的彩色图像

　　图二 714nm单波段图像 图三785nm单波段图像