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高光譜相機(jī)在面包顏色測量中的應(yīng)用

來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-12-29 瀏覽量:1548 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(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)的顏色測量技術(shù),逐漸在食品檢測領(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,并詳細(xì)闡述了它在面包顏色測量中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)證明,高光譜相機(jī)能準(zhǔn)確測量面包顏色,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,對食品質(zhì)量的控制越來越嚴(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)者的購買欲望。傳統(tǒng)的顏色測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)用于食品檢測領(lǐng)域。

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一、高光譜相機(jī)的工作原理與優(yōu)勢


高光譜相機(jī)在面包顏色測量中的應(yīng)用與優(yōu)勢

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(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)確測量和控制面包的顏色對制造商來說至關(guān)重要。


三、高光譜相機(jī)的獨(dú)特優(yōu)勢


與傳統(tǒng)的顏色測量方法相比,高光譜相機(jī)具有無可比擬的優(yōu)勢。它能夠以非接觸的方式快速、準(zhǔn)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(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,它時刻監(jiān)測著面包顏色的變化,確保每一批面包都能達(dá)到理想的色澤。通過實(shí)時反饋數(shù)據(jù),制造商可以及時調(diào)整原料配比、烘焙時間和溫度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細(xì)化控制。


五、面包顏色測量的實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果


為了驗(yàn)證高光譜相機(jī)在面包顏色測量中的準(zhǔn)確性和優(yōu)勢,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(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,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)幾乎沒有差異。通過這些數(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)在食品檢測中的應(yīng)用前景


除了面包顏色測量,高光譜相機(jī)還可以應(yīng)用于食品檢測的多個領(lǐng)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(zhì)量和安全性。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,相信未來高光譜相機(jī)將在食品檢測領(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)在面包顏色測量中具有顯著的優(yōu)勢和準(zhǔn)確性。通過客觀地測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,高光譜相機(jī)在食品檢測領(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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