利用高光谱成像技术实现快速食品异物检测

       食品制造商在保障产品质量与安全方面面临着严峻挑战，特别是需要精 准识别食品中的污染物和异物，以确保最 终产品的纯净与安全。高光谱成像技术作为一种创新的检测技术，提供了一种高效、准确的解决方案。该技术通过捕获每个像素的光谱数据，基于光谱特征精确地区分食品与各种潜在污染物。更重要的是，高光谱成像技术能够在不改变或损坏产品本身的情况下完成检测，确保了食品的原有品质与完整性，在食品行业中具有显著优势。

       本文章以咖啡豆污染物检测为例，探讨了如何利用高光谱成像技术检测异物和污染物，以确保食品加工过程中的质量和安全。

图1：样品和污染物的照片

与传统视觉系统相比，高光谱成像的优势显而易见：

♦ 咖啡豆和污染物都被烘烤过，导致颜色非常相似，单独使用RGB相机无法区分

♦ 咖啡豆和污染物的密度也相似，使得X射线成像无效

♦ 高光谱成像可以反映材料的化学成分，使其成为此应用中最合适的方法

       在这项研究中，使用了SpecimFX17（900-1700nm）高光谱相机及SpecimInsight软件测量分析了两种类型的咖啡豆和几种污染物，包括木棍、贝壳和石头，以评估FX17在区分这些污染物和咖啡豆方面的有效性。

图2：高光谱相机

       Specim FX17在1200nm、1430nm、1700nm附近捕捉到咖啡豆的显著光谱特征，使用光谱预处理技术增强了咖啡豆与异物的光谱差异，以便更好地进行分类模型创建。

图3：光谱曲线图

图4：基于Specim FX17相关模型的预测结果（啡豆为橙色，污染物为紫色）

       结果表明，咖啡豆与污染物之间有良好的分离效果。除实验室应用外，还可与SpecimONE完 美兼容，轻松扩展到咖啡豆快速污染物检测的生产线中，以提高污染物检测效率。另外，FX系列高光谱具备MROI功能，可自定义一个仅覆盖相关范围的光谱感兴趣区域（如本案例中的1200nm、1430nm、1700nm附近波段），以提高数据采集及处理速度，适配更快速的生产线，大大提高检测效率。

       在食品加工中运用高光谱成像技术，能够增强产品安全性，削减浪费，并提升质量控制水平，是用于精 准污染物检测的高效手段。北京易科泰为您提供检验分析科研应用及在线食品安全检测领域的全面解决方案。

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