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高光譜成像儀在寧夏枸杞產(chǎn)地溯源鑒別中的應(yīng)用

來源:浙江以象科技有限公司   2025年02月27日 15:23  
寧夏枸杞是茄科枸杞屬的多年生灌木,營(yíng)養(yǎng)豐富且具有藥用價(jià)值。但品質(zhì)優(yōu)良的寧夏枸杞產(chǎn)量有限,導(dǎo)致一部分不良商販濫用其他產(chǎn)區(qū)的枸杞冒充寧夏優(yōu)質(zhì)枸杞以假亂真,嚴(yán)重?cái)_亂寧夏枸杞交易市場(chǎng)。近紅外光譜是一種點(diǎn)測(cè)量技術(shù),在某些情況下由于樣品的異質(zhì)結(jié)構(gòu),獲得的光譜信息可能不足或不能代表整個(gè)樣品。高光譜成像技術(shù)將光譜和成像技術(shù)相融合,同時(shí)獲取光譜和空間信息的特殊優(yōu)勢(shì)備受食品行業(yè)研究人員的青睞。

我們采用400~1 000 nm波段范圍內(nèi)的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)不同產(chǎn)地枸杞進(jìn)行檢測(cè)鑒別。應(yīng)用多種特征波長(zhǎng)選擇方法選取特征波長(zhǎng)建立判別模型并對(duì)比結(jié)果,為消除干擾信號(hào)和光散射的影響還采用了多種光譜預(yù)處理方法,旨在提供一種能夠快速、無損鑒別枸杞產(chǎn)地的檢測(cè)方法。

 

圖3顯示了從校準(zhǔn)高光譜圖像中提取的5 種不同產(chǎn)地枸杞樣品的光譜曲線以及平均光譜曲線。5 種不同產(chǎn)地枸杞樣品之間的光譜曲線表現(xiàn)出相似的輪廓,主要源于枸杞內(nèi)部組織共性,而反射率的強(qiáng)度差異主要受到其內(nèi)部化學(xué)成分含量影響。

 

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對(duì)原始全光譜應(yīng)用不同的預(yù)處理方法,并采用原始和預(yù)處理全光譜建立PLS-DA枸杞產(chǎn)地判別模型。為了確定最佳的預(yù)處理方法,本研究基于5 個(gè)產(chǎn)地的枸杞數(shù)據(jù)建立模型,結(jié)果如表1所示。

 

確定變量選擇方法對(duì)于構(gòu)建高質(zhì)量判別模型至關(guān)重要。枸杞產(chǎn)地溯源的進(jìn)一步分類將使用基于選擇的特征波長(zhǎng)進(jìn)行PLS-DA建模。

 

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基于不同特征波長(zhǎng)選擇方法選取的特征波長(zhǎng)構(gòu)建多元化枸杞產(chǎn)地溯源PLS-DA判別模型,結(jié)果如表3所示。

 


圖6給出了該簡(jiǎn)化模型預(yù)測(cè)集的混淆矩陣、靈敏度和特異性以及Kappa系數(shù)計(jì)算結(jié)果。

綜合分析表明,高光譜成像技術(shù)(400~1 000 nm)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以作為一種快速、無損的檢測(cè)方法鑒別寧夏枸杞的真?zhèn)涡浴?/span>

 

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  • 以象科技由西安光機(jī)所光學(xué)博士團(tuán)隊(duì),行業(yè)資深專家,光譜軟件算法團(tuán)隊(duì),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(chǎng)可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機(jī),實(shí)現(xiàn)國(guó)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(jī)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(yíng)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(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)立覆蓋全國(guó)。

    以象科技作為一家由西安光機(jī)所光學(xué)博士團(tuán)隊(duì)、行業(yè)資深專家、光譜軟件算法團(tuán)隊(duì)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(qiáng)勁的實(shí)力,正逐步成為行業(yè)內(nèi)的一顆璀璨新星。

    其團(tuán)隊(duì)成員憑借深厚的學(xué)術(shù)造詣與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建起了一座堅(jiān)實(shí)的技術(shù)堡壘。西安光機(jī)所光學(xué)博士團(tuán)隊(duì)深入鉆研光學(xué)核心原理,在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(chǎng)領(lǐng)航員,他們憑借對(duì)行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的精準(zhǔn)把握以及對(duì)市場(chǎng)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(duì)接市場(chǎng)痛點(diǎn),在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(gè)實(shí)際領(lǐng)域的落地應(yīng)用,他們深入挖掘產(chǎn)品在不同場(chǎng)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(cè)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(huì)的各個(gè)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(chǎng)的可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機(jī),無疑是其技術(shù)實(shí)力的集中體現(xiàn)。這不僅為國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)提供了更為可靠、性價(jià)比更高的光學(xué)設(shè)備選擇,還在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)光學(xué)技術(shù)自主創(chuàng)新的進(jìn)程,提升了我國(guó)在全球光學(xué)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中的地位。

    此外,公司經(jīng)營(yíng)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)出了的優(yōu)勢(shì)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(cè)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(duì)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(cè)以及食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著作用。

    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(yùn)營(yíng)模式,展現(xiàn)出了強(qiáng)大的綜合實(shí)力與協(xié)同效應(yīng)。其研發(fā)中心坐落于西安這充滿科技活力與創(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(shì),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(jí)和技術(shù)突破提供了源源不斷的動(dòng)力源泉。

    與此同時(shí),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(guó)各個(gè)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(jī)構(gòu)則像是一位貼心的守護(hù)者,隨時(shí)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(qiáng)了客戶對(duì)公司品牌的信任度與忠誠(chéng)度。

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

 

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