Applicazione della tecnologia di imaging iperspettrale alla rilevazione del contenuto di proteine nel latte

Nella valutazione della nutrizione lattiero-casearia, il tenore di proteine è l'indicatore più importante del fatto che il latte sia una fonte essenziale di assorbimento proteico nella vita quotidiana delle persone.la salute dei consumatori e lo sviluppo dell'industria lattiero-casearia sono strettamente correlati alla qualità del latteLa rilevazione del contenuto di proteine del latte è quindi un collegamento molto importante: i metodi di rilevazione tradizionali richiedono molto tempo, sprecano molte risorse umane e provocano un deterioramento ambientale..È pertanto di grande importanza trovare un metodo più rapido e più preciso per rilevare il contenuto di proteine nel latte.Questo documento utilizza il machine learning combinato con la tecnologia di imaging iperspettrale per valutare quantitativamente il contenuto di proteine del latte, che fornisce un sistema fattibile per il rilevamento del contenuto di proteine del latte sul mercato.

一、Materiali sperimentali

Abbiamo comprato sette diverse marche di latte puro, tra cui Mengniu, New Hope, Yili e Guangming, e li abbiamo conservati in frigorifero.

二Equipaggiamento sperimentale

In questo articolo, è stata utilizzata una telecamera iperspettrale da 400-1000 nm. FS13, un prodotto della Hangzhou Color Spectrum Technology Co., LTD., può essere utilizzato per ricerche correlate.la risoluzione della lunghezza d'onda è migliore di 2La velocità di acquisizione può raggiungere 128 FPS in tutto lo spettro,e il massimo dopo la selezione della banda è 3300Hz (supporto alla selezione della banda multi-regione).

三、Metodo di impostazione sperimentale

Le immagini iperspettrali dei campioni di latte sono state raccolte utilizzando lo spettrometro iperspettrale.e poi è stata selezionata un'immagine chiara da ENVI5.3L'immagine spettrale raccolta aveva una risoluzione di 777x1004 pixel.l' intervallo medio è stato pari a 0.8 nm, la distanza verticale era di 30 cm, e la condizione di acquisizione era la temperatura ambiente (23 ~ 25 ° C).e i dati spettrali medi del latte sono derivati dall'immagine iperspettrale con il software ENVI. "

四、 Estrazione e preelaborazione di dati iperspettrali

L'estrazione di dati di riflettività iperspettrale da immagini iperspettrali è la base della modellazione tradizionale di apprendimento automatico.i dati relativi alla riflettività spettrale dei campioni sono ottenuti estraendo la riflettività spettrale media di tutti i pixel nella regione di interesse (ROD)In questo documento, il software ENVI è stato utilizzato per aprire l'immagine iperspettrale corretta di un campione di latte,e il pixel vicino al centro di ogni immagine iperspettrale è stato selezionato come il ROI con lo strumento rettangoloUn totale di 30 ROI e 7 immagini iperspettrali sono state selezionate, e 210 ROI sono stati selezionati.un totale di 210 dati spettrali. I dati spettrali sono salvati in formato ASCI. La figura seguente mostra il processo di estrazione del ROI.

In questo articolo, la tecnologia di imaging iperspettrale combinata con l'apprendimento automatico è stata utilizzata per prevedere il contenuto di proteine del latte al fine di migliorare l'accuratezza della previsione del contenuto di proteine del latte.Il sistema di imaging iperspettrale è stato costruito, sono state raccolte immagini iperspettrali di 7 tipi di prodotti lattiero-caseari sul mercato, i dati spettrali sono stati estratti dal software ENVI, è stato stabilito un set di dati iperspettrali del latte,e 210 dati iperspettrali sono stati finalmente estratti.

La tecnologia di imaging iperspettrale ha mostrato un grande potenziale nel campo del rilevamento del contenuto di proteine del latte, sebbene vi siano alcune sfide in questa fase.L'innovazione tecnologica interdisciplinare, rivoluzionerà gradualmente il modo tradizionale di rilevamento del latte, ottimizzando continuamente il sistema tecnico e risolvendo problemi di applicazione pratica.L'imaging iperspettrale diventerà uno strumento indispensabile e potente per il controllo della qualità dei latticini, contribuire a migliorare i benefici economici e sociali dell'industria lattiero-casearia e soddisfare la crescente domanda dei consumatori di prodotti lattiero-caseari di alta qualità.