草莓又叫紅莓，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，有“水果皇后”的美譽(yù)。硬度是評(píng)價(jià)草莓品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，對(duì)草莓的硬度進(jìn)行檢測(cè)，不僅可以指導(dǎo)消費(fèi)者，而且對(duì)于草莓的采后貯藏和加工具有很重要的意義。本文介紹了高光譜成像儀在草莓硬度無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用。

草莓硬度檢測(cè)的重要性：

草莓又叫紅莓、洋莓、地莓等，原產(chǎn)于南美，在中國(guó)各地及歐洲等地廣為栽培。草莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，有“水果皇后”的美譽(yù)，含豐富維生素C，有幫助消化的功效。與此同時(shí)，草莓還有鞏固齒齦、清新口氣、潤(rùn)澤喉部、保護(hù)視力等保健功效。因此，草莓成為深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)的水果之一，人們?cè)谶x擇時(shí)也就會(huì)更加關(guān)注草莓的內(nèi)部品質(zhì)。

硬度是評(píng)價(jià)草莓內(nèi)部品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，由于草莓保存時(shí)間較短，很容易變質(zhì)，檢測(cè)草莓的硬度不僅有助于指導(dǎo)消費(fèi)者，而且對(duì)于草莓的采后貯藏和加工具有很重要的意義。目前主要采用探頭壓入的方法檢測(cè)草莓的硬度，這種方法不僅耗時(shí)、費(fèi)力，而且是一種有損檢測(cè)方法，不利于水果的大規(guī)模檢測(cè)。因此，為了快速，且無(wú)損的對(duì)草莓的硬度進(jìn)行檢測(cè)，就可以采用高光譜成像技術(shù)。

高光譜成像儀在草莓硬度無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用：

高光譜成像技術(shù)因其優(yōu)越性，不僅在遙感領(lǐng)域大量應(yīng)用，在水果品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛。它集合了成像技術(shù)和光譜技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有“圖譜合一”的特點(diǎn)，其中提取圖像信息檢測(cè)水果外部品質(zhì)，提取光譜信息則用于檢測(cè)水果內(nèi)部品質(zhì)，同時(shí)可將圖像信息和光譜信息進(jìn)行特征融合，以此更好地檢測(cè)水果的內(nèi)外部品質(zhì)。具體步驟如下：

1.樣品準(zhǔn)備

采集新鮮、大小均勻的草莓多個(gè)，并進(jìn)行編號(hào)，以方便數(shù)據(jù)的測(cè)量與統(tǒng)計(jì)。

2.光譜數(shù)據(jù)采集

將草莓置于操作臺(tái)上，采取線掃描方式獲取光譜數(shù)據(jù)，該方式是在空間域進(jìn)行掃描，特別適合于傳送帶上方物體的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，是果蔬品質(zhì)檢測(cè)時(shí)最為常用的圖像獲取方式。由于草莓體積較小，檢測(cè)過(guò)程中以多個(gè)草莓為一組構(gòu)成一幅圖像。

3.光譜數(shù)據(jù)提取

采用相應(yīng)的分析軟件對(duì)高光譜成像儀采集的光譜圖像進(jìn)行光譜信息的提取，為使光譜數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，提取整個(gè)樣本的平均光譜作為原始光譜。

4.預(yù)測(cè)模型建立

對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，就可以建立草莓硬度的預(yù)測(cè)模型。通過(guò)預(yù)測(cè)模型，就可以對(duì)草莓的硬度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

采用高光譜成像技術(shù)對(duì)草莓樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在獲取草莓樣品高光譜數(shù)據(jù)后，提取相關(guān)感興趣區(qū)的平均光譜，并采用不同的光譜分析方法得到草莓樣品敏感波段，建立草莓樣品判別的預(yù)測(cè)模型對(duì)判別模型進(jìn)行評(píng)判，最終選用最優(yōu)模型下敏感波段對(duì)應(yīng)的高光譜圖像進(jìn)行分析，以獲取草莓樣品的不同信息特征，進(jìn)而對(duì)草莓樣品的硬度進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)而研究草莓貯藏過(guò)程中草莓內(nèi)部品質(zhì)的變化，儀延長(zhǎng)草莓的貯藏期。