顯微應(yīng)用:基于高光譜的魚肉中寄生蟲的檢測(cè)
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
檢測(cè)魚肉中是否含有寄生蟲,并標(biāo)出其確切位置。
二、 實(shí)驗(yàn)儀器
V10E-PS高光譜成像儀系統(tǒng)。
三、簡(jiǎn)要原理
高光譜成像系統(tǒng)組成包括:暗箱,光源,光譜相機(jī)(高光譜成像儀),一維位移臺(tái)等。
溴鎢燈光源照射放在位移臺(tái)上的魚肉樣本,面陣CCD探測(cè)器在光學(xué)焦面的垂直方向上做橫向排列完成橫向掃描(X方向),獲取的是對(duì)象在條狀空間中每個(gè)像素在各波長(zhǎng)下的圖像信息。同時(shí),在位移臺(tái)前進(jìn)在過(guò)程中,排列的探測(cè)器掃出一條帶狀軌跡從而完成縱向掃描(Y方向)。
首先要對(duì)樣品進(jìn)行對(duì)焦,使之成像是清晰的。
然后在測(cè)試前要進(jìn)行黑白校正,加載黑白校正文件進(jìn)行校正。請(qǐng)確保校正文件的采集參數(shù)(曝光時(shí)間、像素合并等)相同。
還要注意曝光時(shí)間要和掃描速度相匹配,否則得到的將是橫縱比失真的圖像,丟失采集信息。
四、測(cè)試結(jié)果
樣品測(cè)試時(shí)顯示的RGB合成偽彩**像如圖一所示。
圖一
五、數(shù)據(jù)分析
數(shù)采軟件采集到的數(shù)據(jù)格式包括.hdr頭文件和.raw初始文件。使用數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)其進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)Resize(重置圖像大小和波段范圍)、ROI(感興趣區(qū))、Filter(中值濾波)、PCA(主成分分析)和MNF(小噪聲分離)后的分析圖像。比較不同分析方法得到的圖像,可以很容易的確定生有寄生蟲的位置。
圖二(a)749nm (b)PC6 (c)PC8 (d)MNF
從圖二的(b)、(c)、(d)中可以看出,只有一個(gè)區(qū)域是重合的,可以證明此處為生有寄生蟲的部位,其余相似區(qū)域可能是魚刺的干擾等。
圖三 不同魚肉部位的反射率光譜曲線
圖四 PC8圖像光譜曲線權(quán)重系數(shù)
六、 結(jié)論及建議
本實(shí)驗(yàn)使用V10E高光譜成像儀系統(tǒng),在可見(jiàn)光和近紅外波段范圍內(nèi),實(shí)時(shí)的采集到了光譜分辨率較高,通道數(shù)量多,且成像清晰的魚肉樣本數(shù)據(jù),用數(shù)據(jù)分析軟件經(jīng)過(guò)主成分分析和小噪聲分離后,可進(jìn)行比較分析,能夠快捷方便的分辨來(lái)生有寄生蟲的魚肉部分,且可以排除魚刺的影響。