采集四川黄花菜高光谱数据

 采集四川黄花菜高光谱数据（分析黄花硫熏与正常黄花比对）

    　一、高光谱检测四川黄花硫熏的核心原理

   硫熏会让黄花菜中的硫元素与水分反应生成亚硫酸，破坏天然色素和营养成分，同时残留的二氧化硫（SO₂）会在特定光谱波段产生特征吸收峰。高光谱技术正是通过捕捉这些光谱指纹，实现快速、无损的检测。

特征波段：在 190–230 nm（紫外区）和 250–300 nm（近紫外区），SO₂及其衍生物有明显吸收峰；在 400–700 nm（可见光区），硫熏导致的颜色变浅（从金黄变白）也会表现为反射率升高。

   四川黄花的特殊性：四川产区的黄花通常含水量较高，硫熏后亚硫酸残留更易累积，高光谱的多波段信息可以有效区分 “自然干制" 与 “硫熏干制" 的细微差异。

　　1、使用400-1000nm高光谱相机采集黄花菜反射模式的光谱数据；

　　2、客户通过顺丰快递，已经通过国标化学法（盐酸副玫瑰苯胺分光光度法）测定 SO₂含量作为真值精准检测,需要结合使用高光谱无损检测光谱曲线特征拟合对比；重复采集：同一样本组重复采集 3 次，取平均光谱以降低随机误差.

　　3、使用机器学习、深度学习等技术，对黄花菜光谱数据与化学检测数据进行训练拟合，实现通过高光谱技术在线快速无损判别区分黄花菜硫熏含量比对应用落地方案。

         4、本方案针对黄花菜无损检测需求，利用 400-1000nm 波段的高光谱成像技术，获取黄花菜样本的光谱与空间信息，为后续黄花菜识别硫熏含量提供原始数据支撑。

通过标准化采集流程，确保数据的稳定性、一致性和可重复性，为建立高精准检测模型奠定基础。

采集设备与参数设置

1. 核心设备

高光谱相机：覆盖 400-1000nm 可见 - 近红外波段，光谱分辨率≤2.5nm，空间分辨率≥0.1mm/pixel。

光源系统：采用 2 组高稳定卤素光纤灯，提供均匀的漫射照明，避免强光直射产生反光或阴影。

载物台：高精度电动平移台，支持匀速直线运动，速度可调范围 0.5-2cm/s。

暗箱：封闭暗箱环境，隔绝外界杂散光干扰，保证光照条件稳定。

2. 参数设置

参数项 具体设置

波段范围 400-1000nm

曝光时间 20-50ms（根据样本反光强度微调，避免过曝或欠曝）

载物台速度 1cm/s（保证图像清晰无拖影）

镜头焦距 50mm（使黄花菜样本在视场内完整成像）

视场范围 20cm×15cm（适配多样本同时采集）

黑白参考板 采集前用 80% 漫反射白板校正，暗电流校正关闭光源采集

二、样品类别及数量

　　 初步测试实验，客户来样黄花菜样品

  三、检测设备和方式

　　检测设备

　　 1. 400-1000nm、高光谱相机

　　 2. 自研光学暗箱（含350-2500nm稳定光源，放样移动平台）

　　 3. 黑色托盘（低反射率背景）

　　 4. 漫反射校准板（校准反射率）

　　 5. 辅助材料：标签

　　采集方式

　　1. 样品摆放规则：

　　 a、反射模式：将黄花菜样品按如图所示摆放，

　　2、数据采集模式：

• 　　 使用反射模式采集黄花采400-1000nm、光谱数据。

　　3、设备调参：

　　 反射模式

• 　　 调节相机高度，使相机视场可以覆盖所有样品

• 　　 调节镜头光光圈到最大：F1.4

• 　　 调节镜头焦距，使样品图像最清晰

四、采集结果

1. 数据提供

　　提供数据格式，每个样品数据包含如下6个格式文件：

　　 a、黄花菜样本在反射模式采集得到的原始数据（包含 .dat、.hdr格式）

　　       b、黄花菜样本在反射模式采集得到的反射率数据（包含 .dat、.hdr格式）

                    c、黄花菜谱线图软件截图

2. 数据展示

反射模式下黄花菜反射率数据

采集参考Q/EX C 0628-2025标准