豆奶粉的主要成分为豆浆粉，全脂奶粉。优质豆奶粉的成分配比科学，营养分配合理，近年来，美国和英国先后发布人类健康声明:每天食用6.25克大豆蛋白，可以预防心血管疾病，这使人们更加重视大豆的保健作用，豆奶粉也因此受到人们的喜爱。但目前市场上存在的劣质豆奶粉可能通过降低奶粉的含量，添加白糖，乳清粉，或其他食品添加剂来降低成本。周国泰等[32]应用傅立叶变换红外光谱法对9种豆奶粉进行质量分析，有效的检测豆奶粉中含糖量，脂肪含量等指标，进而评价豆奶粉质量。尚未有利用高光谱成像技术对豆奶粉质量判别的研究。

本实验通过高光谱成像技术初步建立豆奶粉中奶粉与豆浆粉不同含量的标准曲线，比较实验样本和各类豆奶粉反射率曲线的特征和差异。区别于传统的化学检测手段，高光谱检测能够保留样本的真实性，快速准确地找出样本中所含不达标成分。本实验旨在为豆奶粉质量判别提供一种便捷有效的方法，企图为豆奶粉质量检测提供一种有效的实验思路，为其他农副产品的检测提供一些借鉴，可以成为质检的一种辅助手段。

2材料与方法

2.1高光谱成像系统

高光谱成像技术是指包括图像采集、图像预处理、高光谱数据处理、图谱分析等一系列操作技术。基于可见-近红外波段的反射或透射光谱数据，对地物信息进行分析处理。该技术区别于一般的光谱技术，高光谱成像仪具有超多波段对物体同时扫描，一次扫描可同时得到各个波段的图像数据，形成一个立方体图像数据库。图像信息和光谱信息互相结合，更加准确地反映出扫面物体的特性。由于这些特性，高光谱成像技术广泛应用于地质遥感，地质监测等领域。

本实验采用美国Surface Optics Corporation公司生产的SOC710 Enhanced便携式地物高光谱成像系统。安装于室内进行检测，组成部件示意图如图2-1[29]所示，实物图如图2-2所示。有成像仪、成像台、暗室、235W卤素灯、排风扇、控制器以及外接处理计算机。扫描成像时应先调整镜头上的光圈和焦距，使成像清晰，无红色报警提示像素。扫描所得数据为三维立方体数据，从369nm-1028nm每隔2-3nm得到一副图像，共260张图像，每张图像为1392×1392像素。

 高光谱成像系统的组成

 高光谱成像系统实物图

安装于计算机内的扫描软件HyperScanner2.0可用于控制成像仪的扫描过程，可以进行当前成像预览，调整扫描参数，修改曝光值等操作。该软件可显示当前图像上各个像素点400-1000nm的波谱图。一次扫描结束后，还可以显示所有像素点波谱的平均值、最大值、最小值和方差值。扫描软件无法对高光谱数据进行进一步处理分析，需要保存cube文件后使用SRAnal进行校准和预处理，使用ENVI进行数据分析。文献综述

2.2图像校准和数据处理

高光谱数据的处理是高光谱成像技术中及其重要的步骤。涉及大量的数据分析方法和数据处理软件。Artzai Picon对光谱数据的预处理和处理进行了整理性的综述[33]。本实验涉及的数据和图像处理均可用图像校准软件SRAnal和数据处理软件ENVI完成。

Spectral Radiance Analysis Toolkit (SRAnal)是成像系统安装时配套的处理软件，用于对扫描获得的高光谱图像进行预处理，校准，反射率分析等操作。本实验并未涉及图像处理，但需进行暗电平偏移校正，用于移除图像中的电子水平噪声，电子噪声取决于操作条件，例如环境温度，仪器运行时间等。本实验中的黑白校正在ENVI4.7中进行。

ENVI(The Environment for Visualizing Images)由美国Exelis Visual Information Solutions公司开发。它是基于交互式语言IDL的遥感图像处理软件，广泛应用于遥感数据处理，遥感图像处理，地物表面分析等领域。它可以对高光谱立体数据进行准确快速的处理分析。本实验涉及以下基本处理方法。来!自~751论-文|网www.751com.cn 高光谱成像技术在豆奶粉质量检测中的初步应用(3):http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_77929.html