高光譜成像儀在冷鮮豬肉品質快速無損檢測中的應用

豬肉作為一種營養豐富的健康食品，它能提供優質蛋白質、維生素和礦物質，因而是人們日常生活及肉品工業中不可或缺的原料。但豬肉在存儲、運輸的過程中極易發生變質，因此實現豬肉品質的實時監測和安全檢測很重要。本文介紹了高光譜成像儀在冷鮮豬肉品質快速無損檢測中的應用。

冷鮮豬肉品質傳統檢測方法：

長期以來，在我國居民的膳食結構中，肉類占據著重要地位。在肉類消費中，豬肉又居于主導地位。因此，豬肉品質安全是關系國計民生的大事，做好豬肉品質檢測對于豬肉品質安全控制、保障居民的食肉安全有著重要的現實意義。目前，豬肉品質檢測大多停留在感官評價和理化分析階段，感官評判是由訓練有素的專業評審人員對肉品的外觀、香味、滋味和口感等感官指標進行逐一評判來判別其品質好壞。感官評判的結果易受到個人經驗、性別、精神狀態、身體狀況、地域環境等因素的干擾而改變，從而影響評判結果的準確性。因此，感官評價主觀性強，一致性差。

理化分析方法是利用物理和化學分析的手段對肉品品質進行檢測，雖然其測量精度高、結果客觀可信，但是會破壞被測樣本、步驟繁瑣、檢測時間長、費用高。因此，感官評價和理化分析方法均不利于肉類產品流通中的快速檢測，需要探索較為適用的無損檢測方法。

近年來，隨著高光譜成像技術的不斷完善與發展，高光譜成像儀被廣泛的應用于農畜產品無損檢測領域。它能同時檢測農畜產品的內部品質和外部品質，具有分辨率高、樣品無需預處理、操作簡便、非破壞性、測試重現性好等特點。

高光譜成像儀在冷鮮豬肉品質快速無損檢測中的應用：

高光譜成像技術是近二十年來發展起來的一種多學科交叉的新興的檢測技術，它集中了光學、電子學、計算機科學、數理統計、模式識別等領域的先進技術。高光譜成像技術是光譜技術和傳統的二維成像技術有機融合的產物，因此，采用該技術獲取的高光譜數據是一個數據立方體，如下圖所示。高光譜數據立方體的其中二維是圖像像素的x和y坐標，第三維是波長λ坐標，從高光譜數據立方體中可以提取樣本某個波長點的樣本二維圖像信息，也可以提取樣本某點或某個區域在各個波長點處的吸光度值，即可以提取樣本各點處的光譜信息。

圖像信息能夠反映目標樣本的外部特征屬性如形狀、大小、顏色、紋理等，而光譜信息則能反映目標樣本的內部特征屬性如化學成分和組織結構特性等。因此，高光譜成像技術能同時檢測目標樣本的物理和化學信息并通過圖像處理算法實現其含量的分布可視化?；谶@些優點，高光譜成像技術在豬肉品質評價和安全性檢測上得到了廣泛的應用。

高光譜成像技術可以獲取多個光譜圖像信息，光譜圖像是具有多個離散波長下的圖像組成的三維數據塊，可以對樣本成分組成、分布狀態、表面紋理進行觀測分析。相對于單一波長的成像系統，高光譜成像系統能夠獲得更為全面的樣本信息。因此，高光譜成像技術在地質勘探、環境監測、生命狀態觀測等領域得到了廣泛的應用。相對比傳統檢測豬肉品質的方法，高光譜成像是一種快速、不耗費化學試劑環境友好型的、對樣本沒有損壞的新興技術。與近紅外光譜技術和計算機機器視覺技術相比，它集合了傳統的光譜與圖像，可以同時獲取樣本的光譜信息和空間信息，更能整體全面反映樣本。與傳統高光譜技術相比，高光譜技術具有較簡單的數據且成本價格低，更適合用于食品品質實時在線檢測。正是這些優點使得高光譜成像技術被廣泛應用在食品安全特別是肉和肉制品的質量與安全領域。