混合光源照明条件下高光谱图像采集系统研究开题报告

1. 研究目的与意义

我国猪肉产量占据世界猪肉产量的半壁江山，但我国猪肉生产的卫生状况还不容乐观，而肉品新鲜度的检测对保障使用安全具有重要意义。能够快速、非破坏性和客观地评定肉品新鲜度是当前消费者与国家检验部门的迫切需求。根据国家鲜、冻畜禽肉的卫生标准，对肉品新鲜程度的评定主要采用理化标准与感官标准相结合的方法。但这些方法皆耗时长、操作要求高或与检验人员自身分辨水平有着相当大的关系。难以满足大批量样品的快速、非破坏性检测的要求。而最近兴起的利用高光谱图像分析软件ENVI，预测肉品新鲜度变化，观察肉品在腐败过程中，不同部位发生变质的程度与先后顺序。虽然该方法不仅客观，排除感官检测中的人为主观因素以及理化分析时采样点选取的差异对检测结果的影响。但单光谱利用率不是很高，为了提高光谱空间利用率的可能性，本研究利用多种光源混合照明条件下的多光谱采集系统。

2. 国内外研究现状分析

传统的猪肉新鲜度检测方法主要有感官检测、理化检测（tvb-n为国家新鲜度标准检测法）和微生物检测[1]。感官检测虽然不需要仪器设备和先进的技术，但是检测结果完全取决于检测员的主观判断和经验。理化检测和微生物检测虽然可以准确地检测猪肉的新鲜度，但是这两个方法要么需要将猪肉搅碎在实验室条件下方可检测，要么需要很长的时间才能完成检测。这些传统检测方法已不能满足快速性、非破坏性、实时性的现代检测要求。现代的肉品质量安全检测技术正要求朝着快速、经济、准确、实时、无损的方向发展。其中，光谱分析技术因具有分析效率高、样品无需预处理、操作简便、非破坏性、测试重现性好、便于实现在线分析等特点，成为了一种快速无损的新型检测技术[2]。但是目前国内外还很少有通过混合光源照明条件下高光谱成像的方法检测肉品新鲜度的。

参考文献：

【1】耿爱琴郑国锋钱和浅述肉类新鲜度的检测方法江南大学食品学院

无锡214036

3. 研究的基本内容与计划

本课题属于科学探索发现类型毕业论文。需要自行搭建氙气灯、卤素灯混合光源采集环境（布光）、用数码相机采集混合光源照明条件下高光谱图像、观察并用自己采集到的混合光源照明条件下高光谱图像记录肉品腐败变质过程中的混合光源照明条件下高光谱图像变化现象。还需要自行学习软件，分析归纳大量混合光源照明条件下高光谱图像、可见光彩色图像结合肉品新鲜度的感官评测指标，尝试建立混合光源照明条件下高光谱图像肉品新鲜度变化之间的联系。预期得到肉品在特定存储条件下，发生腐败变质的区域与高光谱图像中的区域面积、形状、色彩之间有何种联系。并尝试通过机器视觉的方法自动识别肉品的新鲜度。

计划：

4. 研究创新点

创新之处：目前国内外很少有通过混合光源照明条件下高光谱成像的方法检测肉品新鲜度的，所以开展了这个课题。

特色：该检测方法具有效率高、样品无需预处理、操作简便、非破坏性、测试重现性好、便于实现在线分析等特点，发展前景良好。