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  食品制造商在保障產(chǎn)品質(zhì)量與安全方面面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，特別是需要精準(zhǔn)識別食品中的污染物和異物，以確保最終產(chǎn)品的純凈與安全。高光譜成像技術(shù)作為一種創(chuàng)新的檢測技術(shù)，提供了一種高效、準(zhǔn)確的解決方案。該技術(shù)通過捕獲每個像素的光譜數(shù)據(jù)，基于光譜特征精確地區(qū)分食品與各種潛在污染物。更重要的是，高光譜成像技術(shù)能夠在不改變或損壞產(chǎn)品本身的情況下完成檢測，確保了食品的原有品質(zhì)與完整性，在食品行業(yè)中具有顯著優(yōu)勢。

  本文章以咖啡豆污染物檢測為例，探討了如何利用高光譜成像技術(shù)檢測異物和污染物，以確保食品加工過程中的質(zhì)量和安全。

圖1：樣品和污染物的照片

與傳統(tǒng)視覺系統(tǒng)相比，高光譜成像的優(yōu)勢顯而易見：

• 咖啡豆和污染物都被烘烤過，導(dǎo)致顏色非常相似，單獨(dú)使用RGB相機(jī)無法區(qū)分
• 咖啡豆和污染物的密度也相似，使得X射線成像無效
• 高光譜成像可以反映材料的化學(xué)成分，使其成為此應(yīng)用中最合適的方法

  在這項研究中，使用了SpecimFX17（900-1700nm）高光譜相機(jī)及SpecimInsight軟件測量分析了兩種類型的咖啡豆和幾種污染物，包括木棍、貝殼和石頭，以評估FX17在區(qū)分這些污染物和咖啡豆方面的有效性。

圖2：高光譜相機(jī)

  Specim FX17在1200nm、1430nm、1700nm附近捕捉到咖啡豆的顯著光譜特征，使用光譜預(yù)處理技術(shù)增強(qiáng)了咖啡豆與異物的光譜差異，以便更好地進(jìn)行分類模型創(chuàng)建。

圖3：光譜曲線圖

圖4：基于Specim FX17相關(guān)模型的預(yù)測結(jié)果（啡豆為橙色，污染物為紫色）

  結(jié)果表明，咖啡豆與污染物之間有良好的分離效果。除實(shí)驗室應(yīng)用外，還可與SpecimONE完美兼容，輕松擴(kuò)展到咖啡豆快速污染物檢測的生產(chǎn)線中，以提高污染物檢測效率。另外，F(xiàn)X系列高光譜具備MROI功能，可自定義一個僅覆蓋相關(guān)范圍的光譜感興趣區(qū)域（如本案例中的1200nm、1430nm、1700nm附近波段），以提高數(shù)據(jù)采集及處理速度，適配更快速的生產(chǎn)線，大大提高檢測效率。

  在食品加工中運(yùn)用高光譜成像技術(shù)，能夠增強(qiáng)產(chǎn)品安全性，削減浪費(fèi)，并提升質(zhì)量控制水平，是用于精準(zhǔn)污染物檢測的高效手段。北京易科泰為您提供檢驗分析科研應(yīng)用及在線食品安全檢測領(lǐng)域的全面解決方案。

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