采集橘子400-1000nm透射+反射光譜數據(目的:無損檢測橘子枯水程度)
一、檢測目的和依據
1、使用 400 - 1000nm 相機采集橘子在透射模式和反射模式的光譜數據;
2、客戶通過化學方法,獲取到橘子的枯水指數;
3、使用機器學習、深度學習等技術,對橘子光譜數據與枯水指數進行訓練擬合,實現通過高光譜技術在線快速無損篩選枯水橘子的應用落地方案。
二、樣品類別及數量
橘子好果與枯水果子樣本:合計400個
(【橘子采摘挑果并標記->順豐特快郵寄->到貨采集橘子反射透射數據->測完立刻順豐特快寄回->化學方法提取橘子枯水指數】 整個過程保證連續不間斷進行,以最快速度完成整個流程的數據采集,避免橘子水分流失過多而影響數據準確性)

三、檢測設備和方式
檢測設備
1. 400-1000nm高光譜相機
2. 自研光學暗箱(含350-2500nm穩定光源,放樣移動平臺)
3. 黑色托盤(低反射率背景)、不同尺寸增高桶、不同內徑隔圈
4. 漫反射校準板(校準反射率)
5. 輔助材料:標簽(用于標記橘子編號與被測面,方便對橘子光譜數據與枯水指數相對應)
6. 透射光源3個(與客戶提前溝通好了需求【溝通約一周時間】,緊急設計并定做一款透射可調光源,從而能夠及時實現客戶透射采集的需求)
采集方式
1. 樣品擺放規則:
a、反射模式:將橘子樣品按如圖所示擺放,一個標簽對應一個橘子,每板放2個樣品,使用增高桶,來穩固橘子的方向,避免橘子亂滾;

b、透射模式:使用設計好的透射光源與不同尺寸的隔圈,(因橘子有大有小,所以使用不同規格的增高桶和隔圈,使橘子被側面可以在同一平面,保證圖像的清晰度;


2、數據采集模式:
使用透射+反射模式采集橘子400-1000nmn光譜數據。
3、設備調參:
反射模式
調節相機高度,使相機視場可以覆蓋所有樣品
調節鏡頭光光圈到最大:F1.4
調節鏡頭焦距,使樣品圖像最清晰
曝光時間調整到合適的值,避免采集到的樣品數據過曝
透射模式
調節相機高度,使相機視場可以覆蓋所有樣品
調節平臺移動范圍,保證圖像能夠完整采集到一顆橘子
調節鏡頭光光圈到最大:F1.4
調節鏡頭焦距,使樣品圖像最清晰
曝光時間調整到合適的值,避免采集到的樣品數據信號過低
多次測試調節透射光源的強度,避免亮度過低導致透射信號弱,也要避免光源太強導致燙傷橘子(在正式實驗事前已經使用非實驗橘子/橙子進行了多次測試,確實有些橙子,橘子經過強光照射,當時并沒有明顯燙傷,但是隔天觀察橘子有腐爛或者被照射部位干枯的現象),在實際測試實驗的400顆橘子,已經和客戶確認,郵寄回去并在做化學實驗的時候,并未發現有燙傷的現象,400顆橘子全部完好。
四、采集結果
提供數據格式,每個樣品數據包含如下6個格式文件:
a、400顆橘子樣本正反面在反射模式采集得到的原始數據(包含 .dat、.hdr格式)
b、400顆橘子樣本正反面在反射模式采集得到的反射率數據(包含 .dat、.hdr格式)
c、400顆橘子樣本在透射模式采集得到的原始數據(包含 .dat、.hdr格式、.png格式)
d、應客戶要求:
i、提供透射反射模式下的部分橘子光譜數據,保存為excel表格;
ii、提供反射模式與透射模式采集時,設備的參數,光源參數;
iii、提供整個數據采集過程的操作流程說明;
iv、橘子寄回包裝時,不能過度擠壓,保證每箱橘子內部寬松且不會有很厲害的碰撞與晃動。



采集參考Q/EX C 0628-2025標準
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