第34卷，第10期 2014年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34,No.10 -pp2743-2751
October,2014
高光谱成像技术在果蔬品质与安全无损检测中的原理及应用
张保华2，李江波，樊书祥，黄文倩2*，张驰”，王庆艳”，肖广东
1.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240
2，北京市农林科学院，北京农业智能装备技术研筑申心，北京100097
摘要水果和蔬菜的品质与安全是消费者最为关心的间题。传统的化学检测方法是一种费时费力的破坏性检测技术。随着成像和光谱技术的快速发展，高光谱成像技术已经广泛应用于农产品品质与安全的快速无损检测中。高光谱成像技术融合了传统的成像和光谱技术的优点，可以同时获取被检测物体的空间信息和光谱信息，因此该技术既可以像检测物体的外部品质，又可以像光谱技术一样检测物体的内部品质和品质安全。目前，已经有大量的基于高光谱成像技术检测水果和蔬菜品质与安全的研究性论文发表，为了深入了解高光谱成像技术的检测原理并跟踪国内外最新的研究进展，综述了高光谱成像技术在水果和蔬菜外部品质、内部品质和品质安全检测中的原理、发展和应用。务外，还简要介绍和讨过论广高光谱成像系统的构成、常用的数据分析方法、发展趋势及面临的挑战，
关键词高光谱成像技术；水果；蔬菜；品质；安全：无损检测
中图分类号：TP391.4文献标识码：A
引言
DOI: 10. 3964/j. issn, 1000-0593 (2014)10-2743-09
像技术和光谱技术的优点“"，获取的高光谱图像具有“图谱合一”的特点：即同时含有图像信息和光谱信息。图像信息可以用来检测水果和蔬菜的外部品质，而光谱信息则可以用
水果和蔬菜是生活中不可或缺的食物，它们可以提供人类所需的维生素、纤维素、无机盐和各种微量元素。水果和蔬菜的品质与安全一直是社会关注的热点问题。水果和蔬菜的外部品质主要根据它们的颜色、纹理、尺寸、形状和表面的缺陷进行评估“，外部品质是它们最直观的品质特征，直接影响它们的市场价格和消费者的购实欲望：内部晶质主要取决于它们的糖度、酸度、硬度、可溶性固形物含量、淀粉含量、水分和成熟度及其他营养元素的含量，内部品质是它们的价值的体现；品质安全主要通过对动物粪便等外来物污染、各种病害、晶质劣变、细菌感染和农药残留进行检测评估，它关系到消费者的饮食安全和健康，是水果和蔬菜最为重要的品质特征。
目前水果和蔬菜的品质与安全主要是通过传统的化学方
法进行检测的，化学方法是一种费时费力的破坏性检测技术。随者成像和光谱技术的快速发展，高光谱成像技术已经广泛应用于农产品品质与安全的快速无损检测中，大量的成功案例也已经证明广高光谱成像技术是食晶和农产晶品质与安全检测的科学有效工具。高光谱成像技术融合了传统的成
收稿日期：2014-05-25，修订日期：2014-07-26
来检测它们的内部品质和安全性
目前已经有很多利用高光谱成像技术检测水果和蔬菜品质与安全的研究性论文发表，为了深入了解高光谱成像技术的检测原理并跟踪国内外的最新研究进展，综述了高光谱成像技术在水果和蔬菜外部品质、内部品质和品质安全无损检测方面的基本原理、最新的发展和应用案例；同时，也简要介绍了高光谱成像系统的基本结构和常用的高光谱图像处理分析方法；最后，讨论广高光谱成像技术在水果和蔬菜晶质与安全无损检测方面的发展趋势和面临的挑战。
高光谱成像系统 1
系统的主要构成
1.1
图1为一个典型的高光谱成像系统结构示意图，系统主要由面阵相机、分光设备、光源、传输机构、及计算机软硬件等五部分构成。
光源是高光谱成像系统的一个重要部分，它为整个成像
作者简介：张保华，1986年生，上海交通大学机械与动力工程学院博士研究生
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