工業(yè)分選：高光譜技術(shù)在中藥成分判別中的應(yīng)用
測試原理及方法：
高光譜成像技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，其突出的應(yīng)用是遙感探測領(lǐng)域，并在越來越多的民用領(lǐng)域有著更大的應(yīng)用前景。它集中了光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信息處理、計算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，是傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起的一門新興技術(shù)。
高光譜成像技術(shù)的定義是在多光譜成像的基礎(chǔ)上，在從紫外到近紅外（200-2500nm）的光譜范圍內(nèi)，利用成像光譜儀，在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十或數(shù)百條光譜波段對目標(biāo)物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時，也獲得了被測物體的光譜信息。
|
|
|
入射狹縫-準(zhǔn)直透鏡-PGP-聚焦透鏡-CCD棱鏡-光柵-棱鏡：PGP。 |
光譜儀的光譜分辨率由狹縫的寬度和光學(xué)光譜儀產(chǎn)生的線性色散確定。小光譜分辨率是由光學(xué)系統(tǒng)的成像性能確定的（點擴(kuò)展大?。?/span>
成像過程為：每次成一條線上的像后（X方向），在檢測系統(tǒng)輸送帶前進(jìn)的過程中，排列的探測器掃出一條帶狀軌跡從而完成縱向掃描（Y方向）。綜合橫縱掃描信息就可以得到樣品的三維高光譜圖像數(shù)據(jù)。
所用高光譜相機(jī)N17E，其光譜范圍為：900-1700nm，探測器像素：320x256像素；光譜分辨率4.6nm；照射光源的光譜范圍在300-2500nm；
利用GaiaSorter高光譜分選儀為測試設(shè)備并配置光譜范圍在900nm-1700nm范圍的成像儀來完成數(shù)據(jù)的獲取。
|
|
|
圖 像立方體 |
高光譜圖像分類方法與傳統(tǒng)的多光譜分類有本質(zhì)的區(qū)別，從高光譜圖像的每個像元均可以獲取一條連續(xù)的波譜曲線，就可以考慮用已知的波譜曲線和圖上每個像元獲取的波譜曲線進(jìn)行對比，理想情況下兩條波譜曲線一樣，就能說明這個像元是哪種物質(zhì)。我們把高光譜圖像分類、物質(zhì)識別、探測等稱為波譜識別。
波譜分析方法有很多，包括：二進(jìn)制編碼、波譜角分類、線性波段預(yù)測（LS-Fit）、線性波譜分離、光譜信息散度、匹配濾波、混合調(diào)諧匹配濾波（MTMF）、包絡(luò)線去除、光譜特征擬合、多范圍光譜特征擬合等。
利用高光譜成像儀獲取900-1700nm近紅外波段中藥樣品：三藥粉、當(dāng)歸粉、天麻粉、芡實粉、杜仲粉為樣本。
三：樣品測試：
保健品：
|
|
圖 特征光譜 |
|
|
圖 特征光譜 |
|
|
|
圖 特征光譜 |
|
|
圖 特征光譜 |
|
|
|
圖 特征光譜 |
