采集四川黃花菜高光譜數(shù)據(jù)（分析黃花硫熏與正常黃花比對）

    　一、高光譜檢測四川黃花硫熏的核心原理

   硫熏會讓黃花菜中的硫元素與水分反應(yīng)生成亞硫酸，破壞天然色素和營養(yǎng)成分，同時殘留的二氧化硫（SO?）會在特定光譜波段產(chǎn)生特征吸收峰。高光譜技術(shù)正是通過捕捉這些光譜指紋，實(shí)現(xiàn)快速、無損的檢測。

特征波段：在 190–230 nm（紫外區(qū)）和 250–300 nm（近紫外區(qū)），SO?及其衍生物有明顯吸收峰；在 400–700 nm（可見光區(qū)），硫熏導(dǎo)致的顏色變淺（從金黃變白）也會表現(xiàn)為反射率升高。

   四川黃花的特殊性：四川產(chǎn)區(qū)的黃花通常含水量較高，硫熏后亞硫酸殘留更易累積，高光譜的多波段信息可以有效區(qū)分 “自然干制" 與 “硫熏干制" 的細(xì)微差異。

　　1、使用400-1000nm高光譜相機(jī)采集黃花菜反射模式的光譜數(shù)據(jù)；

　　2、客戶通過順豐快遞，已經(jīng)通過國標(biāo)化學(xué)法（鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法）測定 SO?含量作為真值精準(zhǔn)檢測,需要結(jié)合使用高光譜無損檢測光譜曲線特征擬合對比；重復(fù)采集：同一樣本組重復(fù)采集 3 次，取平均光譜以降低隨機(jī)誤差.

　　3、使用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，對黃花菜光譜數(shù)據(jù)與化學(xué)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練擬合，實(shí)現(xiàn)通過高光譜技術(shù)在線快速無損判別區(qū)分黃花菜硫熏含量比對應(yīng)用落地方案。

         4、本方案針對黃花菜無損檢測需求，利用 400-1000nm 波段的高光譜成像技術(shù)，獲取黃花菜樣本的光譜與空間信息，為后續(xù)黃花菜識別硫熏含量提供原始數(shù)據(jù)支撐。

通過標(biāo)準(zhǔn)化采集流程，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、一致性和可重復(fù)性，為建立高精準(zhǔn)檢測模型奠定基礎(chǔ)。

采集設(shè)備與參數(shù)設(shè)置

1. 核心設(shè)備

高光譜相機(jī)：覆蓋 400-1000nm 可見 - 近紅外波段，光譜分辨率≤2.5nm，空間分辨率≥0.1mm/pixel。

光源系統(tǒng)：采用 2 組高穩(wěn)定鹵素光纖燈，提供均勻的漫射照明，避免強(qiáng)光直射產(chǎn)生反光或陰影。

載物臺：高精度電動平移臺，支持勻速直線運(yùn)動，速度可調(diào)范圍 0.5-2cm/s。

暗箱：封閉暗箱環(huán)境，隔絕外界雜散光干擾，保證光照條件穩(wěn)定。

2. 參數(shù)設(shè)置

參數(shù)項(xiàng) 具體設(shè)置

波段范圍 400-1000nm

曝光時間 20-50ms（根據(jù)樣本反光強(qiáng)度微調(diào)，避免過曝或欠曝）

載物臺速度 1cm/s（保證圖像清晰無拖影）

鏡頭焦距 50mm（使黃花菜樣本在視場內(nèi)完整成像）

視場范圍 20cm×15cm（適配多樣本同時采集）

黑白參考板 采集前用 80% 漫反射白板校正，暗電流校正關(guān)閉光源采集

二、樣品類別及數(shù)量

　　 初步測試實(shí)驗(yàn)，客戶來樣黃花菜樣品

  三、檢測設(shè)備和方式

　　檢測設(shè)備

　　 1. 400-1000nm、高光譜相機(jī)

　　 2. 自研光學(xué)暗箱（含350-2500nm穩(wěn)定光源，放樣移動平臺）

　　 3. 黑色托盤（低反射率背景）

　　 4. 漫反射校準(zhǔn)板（校準(zhǔn)反射率）

　　 5. 輔助材料：標(biāo)簽

　　采集方式

　　1. 樣品擺放規(guī)則：

　　 a、反射模式：將黃花菜樣品按如圖所示擺放，

　　2、數(shù)據(jù)采集模式：

• 　　 使用反射模式采集黃花采400-1000nm、光譜數(shù)據(jù)。

　　3、設(shè)備調(diào)參：

　　 反射模式

• 　　 調(diào)節(jié)相機(jī)高度，使相機(jī)視場可以覆蓋所有樣品

• 　　 調(diào)節(jié)鏡頭光光圈到最大：F1.4

• 　　 調(diào)節(jié)鏡頭焦距，使樣品圖像最清晰

四、采集結(jié)果

1. 數(shù)據(jù)提供

　　提供數(shù)據(jù)格式，每個樣品數(shù)據(jù)包含如下6個格式文件：

　　 a、黃花菜樣本在反射模式采集得到的原始數(shù)據(jù)（包含 .dat、.hdr格式）

　　       b、黃花菜樣本在反射模式采集得到的反射率數(shù)據(jù)（包含 .dat、.hdr格式）

                    c、黃花菜譜線圖軟件截圖

2. 數(shù)據(jù)展示

反射模式下黃花菜反射率數(shù)據(jù)

采集參考Q/EX C 0628-2025標(biāo)準(zhǔn)