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高光譜相機在面包顏色測量中的應用

來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-12-29 瀏覽量:1469 作者:

傳統(tǒng)的顏色測量方法受限于主觀性和環(huán)境因素,準確度有待提高。因此,高光譜相機作為一種客觀、精確且可重復的顏色測量技術,逐漸在食品檢測領域得到應用。本文介紹了高光譜相機的工作原理和優(yōu)勢,并詳細闡述了它在面包顏色測量中的應用。實驗證明,高光譜相機能準確測量面包顏色,判斷烘烤程度和質量,為面包制造商提供有力支持。

隨著食品工業(yè)的發(fā)展,對食品質量的控制越來越嚴格,其中顏色作為食品外觀的重要指標,直接影響消費者的購買欲望。傳統(tǒng)的顏色測量方法如人眼觀察和RGB相機拍攝,受到主觀性和環(huán)境因素的影響,準確度有限。而高光譜相機作為一種新興的顏色測量技術,具有客觀、準確、可重復的優(yōu)點,正在逐漸被應用于食品檢測領域。

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一、高光譜相機的工作原理與優(yōu)勢


高光譜相機在面包顏色測量中的應用與優(yōu)勢

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


二、面包的“膚色”密碼


對于面包制造商而言,面包的顏色不僅是外觀的重要指標,更是品質的體現(xiàn)。金黃色的面包往往更能吸引消費者,而顏色的一致性也代表著生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和品質的可靠性。因此,準確測量和控制面包的顏色對制造商來說至關重要。


三、高光譜相機的獨特優(yōu)勢


與傳統(tǒng)的顏色測量方法相比,高光譜相機具有無可比擬的優(yōu)勢。它能夠以非接觸的方式快速、準確地測量面包的顏色,避免了傳統(tǒng)方法中可能造成的污染和誤差。同時,高光譜相機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、光譜技術在烘焙藝術中的應用


在面包生產(chǎn)過程中,高光譜相機如同一位嚴格的品質控制員。從面團發(fā)酵到烘焙出爐,它時刻監(jiān)測著面包顏色的變化,確保每一批面包都能達到理想的色澤。通過實時反饋數(shù)據(jù),制造商可以及時調整原料配比、烘焙時間和溫度等參數(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細化控制。


五、面包顏色測量的實驗過程與結果


為了驗證高光譜相機在面包顏色測量中的準確性和優(yōu)勢,我們進行了一組實驗。實驗使用賽斯拜克SineSpec高光譜相機,測量了在烤箱中烘烤不同時長的面包的顏色。通過分析樣品的原始數(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測量點的具體情況:

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實驗結果顯示,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,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(黃藍色度)幾乎沒有差異。通過這些數(shù)據(jù),我們可以準確地判斷面包的烘烤程度和質量。


六、高光譜相機在食品檢測中的應用前景


除了面包顏色測量,高光譜相機還可以應用于食品檢測的多個領域。例如,可以檢測食品中的異物、糖分或水分的含量以及填充物是否均勻分布等。在線檢測過程快速、可靠,可顯著提高食品質量和安全性。隨著技術的不斷進步和成本的降低,相信未來高光譜相機將在食品檢測領域發(fā)揮更大的作用。


七、結論與展望


綜上所述,高光譜相機在面包顏色測量中具有顯著的優(yōu)勢和準確性。通過客觀地測量和分析面包的顏色特征,我們可以準確地判斷其烘烤程度和質量,為食品工業(yè)提供有力的技術支持。同時,高光譜相機在食品檢測領域的應用前景廣闊,將為保障食品安全和提高產(chǎn)品質量做出更大的貢獻。


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