基于高光譜成像技術(shù)的三文魚肉脂肪含量可視化研究

本研究應(yīng)用了900-1700nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS-15進(jìn)行相關(guān)研究。短波近紅外高光譜相機(jī)，采集速度全譜段可達(dá)200FPS,被廣泛應(yīng)用于成分識別，物質(zhì)鑒別，機(jī)器視覺，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，屏幕檢測等領(lǐng)域。

三文魚是一種高檔魚類消費(fèi)品種，其肉質(zhì)細(xì)嫩，富含脂肪、維生素、蛋白質(zhì)和脂肪酸等物質(zhì)，近年來隨著我國對外貿(mào)易日益便捷，三文魚日漸成為我國消費(fèi)者喜歡的一種魚類消費(fèi)品種，其價格比一般的普通淡水魚相對高一些。三文魚的脂肪同蛋白質(zhì)一樣，是影響三文魚肉品質(zhì)的一個重要物質(zhì)，脂肪含量的高低，對三文魚的口感影響較大。因此，三文魚的脂肪含量可作為評價三文魚品質(zhì)好壞的一個重要參數(shù)，脂肪含量是三文魚檢測參數(shù)中必須檢測的一個參數(shù)。傳統(tǒng)的三文魚脂肪含量檢測方法一般都是破壞性的，須將三文魚肉搗碎，并須經(jīng)過提取、分離等化學(xué)步驟，費(fèi)時費(fèi)力，且污染環(huán)境，不符合在線大批量實時檢測要求.近紅外光譜檢測技術(shù)作為一種近年來得到快速發(fā)展的無損檢測方法，在食品品質(zhì)檢測中得到大量應(yīng)用和研究，檢測精度較高。但是近紅外光譜檢測方法只能檢測被檢測對象的內(nèi)在品質(zhì)屬性，如三文魚的蛋白質(zhì)、脂肪含量，不能反映被檢測對象品質(zhì)的空間屬性；而常規(guī)的圖像檢測方法只能檢測被檢測對象的外在空間屬性，不能對被檢測對象的內(nèi)在品質(zhì)屬性進(jìn)行表達(dá)，或者能表達(dá)但準(zhǔn)確度不能保證，隨著技術(shù)的發(fā)展，高光譜成像檢測技術(shù)因具備光譜檢測和圖像檢測的雙重優(yōu)勢，得到了廣泛關(guān)注和報道。采用高光譜成像技術(shù)檢測三文魚品質(zhì)參數(shù)的研究在國內(nèi)外都有所報道，但采用高光譜成像技術(shù)檢測三文魚脂肪含量的同時進(jìn)行可視化表達(dá)的相關(guān)研究報道并不多見。本研究對100個三文魚樣本的脂肪含量進(jìn)行檢測，并采用偏最小二乘（PLS）建模方法進(jìn)行建模分析，在此基礎(chǔ)上，采用Matlab語言進(jìn)行編程，對三文魚的脂肪含量進(jìn)行可視化表達(dá)。

本研究采用高光譜成像技術(shù)對三文魚脂肪含量進(jìn)行檢測，并進(jìn)行可視化表達(dá)，首先獲取到三文魚的原始高光譜成像數(shù)據(jù)并進(jìn)行校正，然后提取樣本的光譜數(shù)據(jù)，建立PLS樣本脂肪含量預(yù)測模型，并取得比較好的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，采用Matlab語言編程，利用回歸系數(shù)方程對三文魚脂肪含量進(jìn)行圖形可視化表達(dá)，該表達(dá)方法可精確到每個像素點，更形象直觀，應(yīng)用前景廣泛。