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高光譜相機(jī)在面包顏色測(cè)量中的應(yīng)用

來(lái)源:賽斯拜克 發(fā)表時(shí)間:2023-12-29 瀏覽量:1544 作者:

傳統(tǒng)的顏色測(cè)量方法受限于主觀性和環(huán)境因素,準(zhǔn)確度有待提高。因此,高光譜相機(jī)作為一種客觀、精確且可重復(fù)的顏色測(cè)量技術(shù),逐漸在食品檢測(cè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。本文介紹了高光譜相機(jī)的工作原理和優(yōu)勢(shì),并詳細(xì)闡述了它在面包顏色測(cè)量中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)證明,高光譜相機(jī)能準(zhǔn)確測(cè)量面包顏色,判斷烘烤程度和質(zhì)量,為面包制造商提供有力支持。

隨著食品工業(yè)的發(fā)展,對(duì)食品質(zhì)量的控制越來(lái)越嚴(yán)格,其中顏色作為食品外觀的重要指標(biāo),直接影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望。傳統(tǒng)的顏色測(cè)量方法如人眼觀察和RGB相機(jī)拍攝,受到主觀性和環(huán)境因素的影響,準(zhǔn)確度有限。而高光譜相機(jī)作為一種新興的顏色測(cè)量技術(shù),具有客觀、準(zhǔn)確、可重復(fù)的優(yōu)點(diǎn),正在逐漸被應(yīng)用于食品檢測(cè)領(lǐng)域。

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一、高光譜相機(jī)的工作原理與優(yōu)勢(shì)


高光譜相機(jī)在面包顏色測(cè)量中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

高光譜相機(jī)能夠捕捉目標(biāo)物在連續(xù)光譜范圍內(nèi)的詳細(xì)信息,通過(guò)分析物體的反射光譜信息,可以準(zhǔn)確地獲取物體的顏色、成分等特性。與傳統(tǒng)的RGB相機(jī)相比,高光譜相機(jī)具有更高的光譜分辨率和更豐富的光譜信息,因此能夠更準(zhǔn)確地測(cè)量顏色。


二、面包的“膚色”密碼


對(duì)于面包制造商而言,面包的顏色不僅是外觀的重要指標(biāo),更是品質(zhì)的體現(xiàn)。金黃色的面包往往更能吸引消費(fèi)者,而顏色的一致性也代表著生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和品質(zhì)的可靠性。因此,準(zhǔn)確測(cè)量和控制面包的顏色對(duì)制造商來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。


三、高光譜相機(jī)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)


與傳統(tǒng)的顏色測(cè)量方法相比,高光譜相機(jī)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。它能夠以非接觸的方式快速、準(zhǔn)確地測(cè)量面包的顏色,避免了傳統(tǒng)方法中可能造成的污染和誤差。同時(shí),高光譜相機(jī)還能捕捉到更豐富的光譜信息,為制造商提供更全面的數(shù)據(jù)支持。


四、光譜技術(shù)在烘焙藝術(shù)中的應(yīng)用


在面包生產(chǎn)過(guò)程中,高光譜相機(jī)如同一位嚴(yán)格的品質(zhì)控制員。從面團(tuán)發(fā)酵到烘焙出爐,它時(shí)刻監(jiān)測(cè)著面包顏色的變化,確保每一批面包都能達(dá)到理想的色澤。通過(guò)實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù),制造商可以及時(shí)調(diào)整原料配比、烘焙時(shí)間和溫度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化控制。


五、面包顏色測(cè)量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果


為了驗(yàn)證高光譜相機(jī)在面包顏色測(cè)量中的準(zhǔn)確性和優(yōu)勢(shì),我們進(jìn)行了一組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)使用賽斯拜克SineSpec高光譜相機(jī),測(cè)量了在烤箱中烘烤不同時(shí)長(zhǎng)的面包的顏色。通過(guò)分析樣品的原始數(shù)據(jù),我們獲得了表征面包外觀顏色的Lab值。


烘烤時(shí)間L值a值b值
烘烤3分鐘77.6 77.4 66.113.4 5.0 13.435.5 25.9 33.9
烘烤4分鐘55.6 74.4 55.321.3 15.6 21.732.3 40.3 28.9
烘烤5分鐘66.3 51.3 52.520.3 19.9 17.838.0 28.0 30.5
烘烤6分鐘59.9 48.2 58.422.6 19.8 20.331.7 18.7 29.0
烘烤7分鐘35.3 36.7 36.714.813.9 14.74.5 6.8 3.3
烘烤8分鐘29.9 30.0 24.811.9 10.7 7.51.4 0.7 2.6

下圖可以看到面包上每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的具體情況:

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實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,按照配方烘烤的面包,L值(亮度)約為50-60,而未烤熟或烤焦的面包的L值明顯偏高或偏低。同時(shí),未烤熟或烤焦面包的a值(紅綠色度)都較低,而最佳的a值約為20-22。此外,除非面包被烤焦,否則b值(黃藍(lán)色度)幾乎沒(méi)有差異。通過(guò)這些數(shù)據(jù),我們可以準(zhǔn)確地判斷面包的烘烤程度和質(zhì)量。


六、高光譜相機(jī)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用前景


除了面包顏色測(cè)量,高光譜相機(jī)還可以應(yīng)用于食品檢測(cè)的多個(gè)領(lǐng)域。例如,可以檢測(cè)食品中的異物、糖分或水分的含量以及填充物是否均勻分布等。在線檢測(cè)過(guò)程快速、可靠,可顯著提高食品質(zhì)量和安全性。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,相信未來(lái)高光譜相機(jī)將在食品檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。


七、結(jié)論與展望


綜上所述,高光譜相機(jī)在面包顏色測(cè)量中具有顯著的優(yōu)勢(shì)和準(zhǔn)確性。通過(guò)客觀地測(cè)量和分析面包的顏色特征,我們可以準(zhǔn)確地判斷其烘烤程度和質(zhì)量,為食品工業(yè)提供有力的技術(shù)支持。同時(shí),高光譜相機(jī)在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊,將為保障食品安全和提高產(chǎn)品質(zhì)量做出更大的貢獻(xiàn)。


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