采集橘子400-1000nm透射+反射光譜數(shù)據(jù)（目的：無損檢測橘子枯水程度）

　　一、檢測目的和依據(jù)

　　1、使用 400 - 1000nm 相機(jī)采集橘子在透射模式和反射模式的光譜數(shù)據(jù)；

　　2、客戶通過化學(xué)方法，獲取到橘子的枯水指數(shù)；

　　3、使用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，對橘子光譜數(shù)據(jù)與枯水指數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練擬合，實(shí)現(xiàn)通過高光譜技術(shù)在線快速無損篩選枯水橘子的應(yīng)用落地方案。

　　二、樣品類別及數(shù)量

　　 橘子好果與枯水果子樣本：合計(jì)400個(gè)

　　 （【橘子采摘挑果并標(biāo)記->順豐特快郵寄->到貨采集橘子反射透射數(shù)據(jù)->測完立刻順豐特快寄回->化學(xué)方法提取橘子枯水指數(shù)】 整個(gè)過程保證連續(xù)不間斷進(jìn)行，以最快速度完成整個(gè)流程的數(shù)據(jù)采集，避免橘子水分流失過多而影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性）

　　三、　　采集橘子400-1000nm透射+反射光譜數(shù)據(jù)（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(dòng)平臺(tái)）

　　 3. 黑色托盤（低反射率背景）、不同尺寸增高桶、不同內(nèi)徑隔圈

　　 4. 漫反射校準(zhǔn)板（校準(zhǔn)反射率）

　　 5. 輔助材料：標(biāo)簽（用于標(biāo)記橘子編號(hào)與被測面，方便對橘子光譜數(shù)據(jù)與枯水指數(shù)相對應(yīng)）

　　 6. 透射光源3個(gè)（與客戶提前溝通好了需求【溝通約一周時(shí)間】，緊急設(shè)計(jì)并定做一款透射可調(diào)光源，從而能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)客戶透射采集的需求）

　　采集方式

　　1. 樣品擺放規(guī)則：

　　 a、反射模式：將橘子樣品按如圖所示擺放，一個(gè)標(biāo)簽對應(yīng)一個(gè)橘子，每板放2個(gè)樣品，使用增高桶，來穩(wěn)固橘子的方向，避免橘子亂滾；

　　 b、透射模式：使用設(shè)計(jì)好的透射光源與不同尺寸的隔圈，（因橘子有大有小，所以使用不同規(guī)格的增高桶和隔圈，使橘子被側(cè)面可以在同一平面，保證圖像的清晰度；

　　2、數(shù)據(jù)采集模式：

• 　　 使用透射+反射模式采集橘子400-1000nmn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

• 　　 曝光時(shí)間調(diào)整到合適的值，避免采集到的樣品數(shù)據(jù)過曝

透射模式

• 　　 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)平臺(tái)移動(dòng)范圍，保證圖像能夠完整采集到一顆橘子

• 　　 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

• 　　 曝光時(shí)間調(diào)整到合適的值，避免采集到的樣品數(shù)據(jù)信號(hào)過低

• 　　 多次測試調(diào)節(jié)透射光源的強(qiáng)度，避免亮度過低導(dǎo)致透射信號(hào)弱，也要避免光源太強(qiáng)導(dǎo)致燙傷橘子（在正式實(shí)驗(yàn)事前已經(jīng)使用非實(shí)驗(yàn)橘子/橙子進(jìn)行了多次測試，確實(shí)有些橙子，橘子經(jīng)過強(qiáng)光照射，當(dāng)時(shí)并沒有明顯燙傷，但是隔天觀察橘子有腐爛或者被照射部位干枯的現(xiàn)象），在實(shí)際測試實(shí)驗(yàn)的400顆橘子，已經(jīng)和客戶確認(rèn)，郵寄回去并在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，并未發(fā)現(xiàn)有燙傷的現(xiàn)象，400顆橘子全部完好。

　　四、采集結(jié)果

1. 數(shù)據(jù)提供

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

　　 a、400顆橘子樣本正反面在反射模式采集得到的原始數(shù)據(jù)（包含 .dat、.hdr格式）

　　 b、400顆橘子樣本正反面在反射模式采集得到的反射率數(shù)據(jù)（包含 .dat、.hdr格式）

　　 c、400顆橘子樣本在透射模式采集得到的原始數(shù)據(jù)（包含 .dat、.hdr格式、.png格式）

　　 d、應(yīng)客戶要求：

　　 i、提供透射反射模式下的部分橘子光譜數(shù)據(jù)，保存為excel表格；

　　 ii、提供反射模式與透射模式采集時(shí)，設(shè)備的參數(shù)，光源參數(shù)；

　　 iii、提供整個(gè)數(shù)據(jù)采集過程的操作流程說明；

　　 iv、橘子寄回包裝時(shí)，不能過度擠壓，保證每箱橘子內(nèi)部寬松且不會(huì)有很厲害的碰撞與晃動(dòng)。

2. 數(shù)據(jù)展示

反射模式下橘子反射率數(shù)據(jù)

透射模式下橘子光譜透過信號(hào)數(shù)據(jù)

采集參考Q/EX C 0628-2025標(biāo)準(zhǔn)