高光譜成像技術(shù)的包子在線檢測

該系統(tǒng)主要由高光譜成像儀、面陣列相機、鹵素?zé)艄庠础迪?、計算機組成

高光譜圖像的采集工作是借助高光譜成像系統(tǒng)采集軟件 Specview 來完成的，而后續(xù)的圖像處理則運用 ENVI5.3 軟件開展。在著手進(jìn)行圖像處理之前，需要先針對采集到的光譜圖像實施圖像校正關(guān)于本次實驗的目標(biāo)，主要是針對包子中混雜的金屬、混雜的玻璃片、混雜的塑料片、包子的完整情況（也就是是否有餡露出來）、有無包裝紙以及包裝紙的顏色等方面進(jìn)行初步檢測，旨在能夠分辨出包子里混雜的各類異物，同時明確包子是否露餡、是否帶有包裝紙以及包裝紙的具體顏色等情況。

在分析方法方面：一是波段選擇方法。當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的最佳波段選取方法包含各波段信息量的比較、波段間相關(guān)性比較、最佳指數(shù)法（OIF）、各波段數(shù)據(jù)的信息熵和聯(lián)合熵、協(xié)方差矩陣特征值法、波段指數(shù)法等等。在眾多方法之中，由美國查維茨提出的最佳指數(shù)法（OIF），它綜合考量了單波段圖像的信息量以及各波段之間的相關(guān)性，這種考量更貼合波段選擇的原則，并且其計算過程簡便，容易實現(xiàn)，所以得到了廣泛應(yīng)用。OIF 指數(shù)的計算公式如下：圖5在該公式（1）中，Si 是第 i 個波段的標(biāo)準(zhǔn)差，Rij 表示 i、j 兩波段的相關(guān)系數(shù)。對于 n 波段圖像，首先要統(tǒng)計并計算單波段圖像的標(biāo)準(zhǔn)差，接著算出各波段間的相關(guān)系數(shù)矩陣，然后分別求出所有可能的波段組合對應(yīng)的 OIF 指數(shù)，依據(jù)該指數(shù)的大小來評判各種波段組合的好壞。指數(shù)越大，意味著相應(yīng)組合影像所包含的信息量也就越大。最后將 OIF 指數(shù)按照從大到小的順序進(jìn)行排序，其中最大 OIF 指數(shù)所對應(yīng)的波段組合就是最佳波段組合。二是分類方法。這里采用 see5.0 機器學(xué)習(xí)法來進(jìn)行分類，see5.0 機器學(xué)習(xí)規(guī)則軟件是美國 USGS 在開展國家土地覆蓋制圖（NLCD）項目期間所開發(fā)的一款能夠自動提取分類規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘工具。

高光譜圖像的采集工作是借助高光譜成像系統(tǒng)采集軟件 Specview 來完成的，而后續(xù)的圖像處理則運用 ENVI5.3 軟件開展。在著手進(jìn)行圖像處理之前，需要先針對采集到的光譜圖像實施圖像校正

關(guān)于本次實驗的目標(biāo)，主要是針對包子中混雜的金屬、混雜的玻璃片、混雜的塑料片、包子的完整情況（也就是是否有餡露出來）、有無包裝紙以及包裝紙的顏色等方面進(jìn)行初步檢測，旨在能夠分辨出包子里混雜的各類異物，同時明確包子是否露餡、是否帶有包裝紙以及包裝紙的具體顏色等情況。

在分析方法方面：一是波段選擇方法。當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的最佳波段選取方法包含各波段信息量的比較、波段間相關(guān)性比較、最佳指數(shù)法（OIF）、各波段數(shù)據(jù)的信息熵和聯(lián)合熵、協(xié)方差矩陣特征值法、波段指數(shù)法等等。在眾多方法之中，由美國查維茨提出的最佳指數(shù)法（OIF），它綜合考量了單波段圖像的信息量以及各波段之間的相關(guān)性，這種考量更貼合波段選擇的原則，并且其計算過程簡便，容易實現(xiàn)，所以得到了廣泛應(yīng)用。OIF 指數(shù)的計算公式如下：圖5在該公式（1）中，Si 是第 i 個波段的標(biāo)準(zhǔn)差，Rij 表示 i、j 兩波段的相關(guān)系數(shù)。對于 n 波段圖像，首先要統(tǒng)計并計算單波段圖像的標(biāo)準(zhǔn)差，接著算出各波段間的相關(guān)系數(shù)矩陣，然后分別求出所有可能的波段組合對應(yīng)的 OIF 指數(shù)，依據(jù)該指數(shù)的大小來評判各種波段組合的好壞。指數(shù)越大，意味著相應(yīng)組合影像所包含的信息量也就越大。最后將 OIF 指數(shù)按照從大到小的順序進(jìn)行排序，其中最大 OIF 指數(shù)所對應(yīng)的波段組合就是最佳波段組合。二是分類方法。這里采用 see5.0 機器學(xué)習(xí)法來進(jìn)行分類，see5.0 機器學(xué)習(xí)規(guī)則軟件是美國 USGS 在開展國家土地覆蓋制圖（NLCD）項目期間所開發(fā)的一款能夠自動提取分類規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘工具。

以象科技由西安光機所光學(xué)博士團(tuán)隊，行業(yè)資深專家，光譜軟件算法團(tuán)隊，光學(xué)應(yīng)用博士等相關(guān)人員共同發(fā)起成立的科技型公司，目前投產(chǎn)市場可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機，實現(xiàn)國產(chǎn)化，突破進(jìn)口技術(shù)壁壘，打破進(jìn)口短波紅外高光譜相機的技術(shù)限制。

以象科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的科技型公司。目前經(jīng)營產(chǎn)品有激光共聚焦，激光散斑血流成像儀，光譜儀，高光譜相機等光學(xué)產(chǎn)品。研發(fā)中心設(shè)立于西安，銷售網(wǎng)絡(luò)、完善售后服務(wù)機構(gòu)設(shè)立覆蓋全國。

    以象科技作為一家由西安光機所光學(xué)博士團(tuán)隊、行業(yè)資深專家、光譜軟件算法團(tuán)隊以及光學(xué)應(yīng)用博士等多元專業(yè)力量共同發(fā)起創(chuàng)立的科技型企業(yè)，在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出了非凡的潛力與強勁的實力，正逐步成為行業(yè)內(nèi)的一顆璀璨新星。

其團(tuán)隊成員憑借深厚的學(xué)術(shù)造詣與豐富的實踐經(jīng)驗，構(gòu)建起了一座堅實的技術(shù)堡壘。西安光機所光學(xué)博士團(tuán)隊深入鉆研光學(xué)核心原理，在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計、優(yōu)化以及創(chuàng)新方面持續(xù)發(fā)力，致力于打造出具有性能與高精度的光學(xué)基礎(chǔ)架構(gòu)。行業(yè)資深專家則猶如敏銳的市場領(lǐng)航員，他們憑借對行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的精準(zhǔn)把握以及對市場需求變化的前瞻性洞察，為公司的產(chǎn)品戰(zhàn)略布局指明方向，確保每一款產(chǎn)品都能精準(zhǔn)對接市場痛點，在激烈的市場競爭中脫穎而出。光學(xué)應(yīng)用博士則專注于探索光學(xué)技術(shù)在各個實際領(lǐng)域的落地應(yīng)用，他們深入挖掘產(chǎn)品在不同場景下的潛在用途，從生物醫(yī)學(xué)到工業(yè)制造，從環(huán)境監(jiān)測到農(nóng)業(yè)科技，不斷拓展產(chǎn)品的應(yīng)用邊界，讓光學(xué)技術(shù)真正造福于人類社會的各個角落。

     在產(chǎn)品層面，以象科技目前已成功投產(chǎn)并推向市場的可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機，無疑是其技術(shù)實力的集中體現(xiàn)。這不僅為國內(nèi)相關(guān)行業(yè)提供了更為可靠、性價比更高的光學(xué)設(shè)備選擇，還在一定程度上推動了我國光學(xué)技術(shù)自主創(chuàng)新的進(jìn)程，提升了我國在全球光學(xué)產(chǎn)業(yè)價值鏈中的地位。

      此外，公司經(jīng)營的激光共聚焦、激光散斑血流成像儀、光譜儀等光學(xué)產(chǎn)品，也均在各自的領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)出了優(yōu)勢與性能。激光共聚焦以其超高的分辨率和清晰的成像效果，在生物醫(yī)學(xué)微觀成像領(lǐng)域成為科研人員探索生命奧秘的得力助手；激光散斑血流成像儀能夠精準(zhǔn)地監(jiān)測微循環(huán)血流變化，為醫(yī)學(xué)臨床診斷和疾病研究提供了重要的參考依據(jù)；光譜儀則憑借其對物質(zhì)光譜特性的精確分析能力，在材料成分分析、環(huán)境污染物監(jiān)測以及食品安全檢測等領(lǐng)域發(fā)揮著的作用。

以象科技秉持著集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈運營模式，展現(xiàn)出了強大的綜合實力與協(xié)同效應(yīng)。其研發(fā)中心坐落于西安這座充滿科技活力與創(chuàng)新氛圍的城市，依托當(dāng)?shù)刎S富的科研資源與人才優(yōu)勢，持續(xù)不斷地投入大量資源進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，為公司的產(chǎn)品迭代升級和技術(shù)突破提供了源源不斷的動力源泉。

與此同時，公司精心構(gòu)建的銷售網(wǎng)絡(luò)如同一張緊密交織的大網(wǎng)，全面覆蓋全國各個地區(qū)，確保了產(chǎn)品能夠快速、高效地觸達(dá)每一位客戶手中。而完善的售后服務(wù)機構(gòu)則像是一位貼心的守護(hù)者，隨時為客戶提供、多層次的技術(shù)支持與售后服務(wù)保障，讓客戶在使用產(chǎn)品的過程中無后顧之憂，進(jìn)一步增強了客戶對公司品牌的信任度與忠誠度。

以象科技憑借其團(tuán)隊、創(chuàng)新的產(chǎn)品以及完善的運營模式，在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域正穩(wěn)步前行，未來有望在國內(nèi)乃至全球市場上取得更為輝煌的成就，為推動光學(xué)科技的進(jìn)步與應(yīng)用普及做出更多貢獻(xiàn)。