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关键词：
荧光光谱,小波特征提取,神经网络,结肠早癌
发表时间：
2012-03-29 09:23:22
基于FISS成像光谱数据的鲜_解冻肉识别研究
百合 | -> | 628| 0| 0.379048MB |地面成像光谱辐射测量系统,成像光谱技术,猪肉品质识别,光谱分析
摘 要 基于自主研制的地面成像光谱辐射测量系统（ｆｉｅｌｄ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ＦＩＳＳ），利用获取的可见／近红外波段成像光谱数据进行鲜猪肉和解冻猪肉的识别研究，同时对鲜猪肉的新鲜度在类别和等级上分别进行识别研究。通过最小噪声分离变换和一阶微分处理，消除数据高频随机噪声和基线偏移，改善多重共线性，运用Ｗｉｌｋｓ’ｌａｍｂｄａ逐步法选择特征波长，采用Ｆｉｓｈｅｒ线性判别函数建立判别分析模型。运用选择的前８个波段建立模型，对鲜猪肉和解冻猪肉的识别即可高达９９％；运用选择的前６个波段，鲜猪肉新鲜度类别总体正确识别率达到９８％；运用２８个波段，鲜猪肉新鲜度等级的总体正确识别率为９３．６％。研究结果表明，ＦＩＳＳ在肉类食品品质识别分类方面具有较高的应用潜力。
冷藏能够有效延长肉类食品的储藏时间，但由于冷藏过程中冰晶的生长，会导致肉类水分的丧失和蛋白质的变性，从而影响肉类的品质［１］。冷藏肉类解冻后，在肉类表面渗出的营养素将促进嗜温性细菌的增长，可能会导致疾病［２］。因此，欧盟法律规定，食品标签应说明肉是否已冻结［３］。我国食品管理相关部门和肉类加工业也急需一个快速的方法对肉类的品质进行检测。由于解冻肉与鲜肉的物理和化学特性非常相似［４］，凭人们的肉眼和传统的多光谱检测仪很难确定肉类是否经过冷藏。
可见／近红外光谱法是最新发展起来的一种快速无损的检测方法，因其快速、简便、低成本、非破坏性等优点越来越受到人们的重视［５］。国内外，用可见／近红外检测肉的研究已有很多报道。如胡耀华等［６］基于可见光和近红外光谱对肉色进行检测。Ｔｈｙｈｏｌｔ等１］研究了在可见／近红外波段，识别鲜牛肉与解冻牛肉，证实了基于可见／近红外光谱分析技术识别鲜／解冻肉的可行性。Ｒｉｐｏｃｈｅ等［７］和Ｇｏｎｚａｌｅｚ－ＭａｒｔｉｎＩ等［８，９］实现了对肌内脂肪酸的种类及含量的检测和猪肉中矿物质的检测。Ｔùｇｅｒｓｅｎ等［１０］在工业范围内对半冰冻牛肉的化学成分脂肪、湿度、蛋白质进行在线检测，研究了不同
温度对光谱的影响以及不同的颗粒度对建模结果的影响。Ａｎｄｅｒｓｏｎ等［１１］利用ＤＡ－７００近红外分析系统建立了肉品质在线检测系统，对绞细牛肉的脂肪含量进行在线检测。
Ｓａｖｅｎｉｊｅ等［１２］通过对肉色进行检测，判别白肌肉（Ｐａｌｅ，Ｓｏｆｔ，Ｅｘｕｄａｔｉｖｅ，ＰＳＥ）和黑干肉（Ｄａｒｋ，Ｆｉｒｍ，Ｄｒｙ，ＤＦＤ）。但是国内目前尚未有鲜／解冻猪肉识别研究的报道。
可见／近红外光谱法是最新发展起来的一种快速无损的检测方法，因其快速、简便、低成本、非破坏性等优点越来越受到人们的重视［５］。国内外，用可见／近红外检测肉的研究已有很多报道。如胡耀华等［６］基于可见光和近红外光谱对肉色进行检测。Ｔｈｙｈｏｌｔ等１］研究了在可见／近红外波段，识别鲜牛肉与解冻牛肉，证实了基于可见／近红外光谱分析技术识别鲜／解冻肉的可行性。Ｒｉｐｏｃｈｅ等［７］和Ｇｏｎｚａｌｅｚ－ＭａｒｔｉｎＩ等［８，９］实现了对肌内脂肪酸的种类及含量的检测和猪肉中矿物质的检测。Ｔùｇｅｒｓｅｎ等［１０］在工业范围内对半冰冻牛肉的化学成分脂肪、湿度、蛋白质进行在线检测，研究了不同
温度对光谱的影响以及不同的颗粒度对建模结果的影响。Ａｎｄｅｒｓｏｎ等［１１］利用ＤＡ－７００近红外分析系统建立了肉品质在线检测系统，对绞细牛肉的脂肪含量进行在线检测。
Ｓａｖｅｎｉｊｅ等［１２］通过对肉色进行检测，判别白肌肉（Ｐａｌｅ，Ｓｏｆｔ，Ｅｘｕｄａｔｉｖｅ，ＰＳＥ）和黑干肉（Ｄａｒｋ，Ｆｉｒｍ，Ｄｒｙ，ＤＦＤ）。但是国内目前尚未有鲜／解冻猪肉识别研究的报道。
本文基于自主研制的地面成像光谱辐射测量系统（以下简称ＦＩＳＳ），分别对不同保存天数的鲜猪肉和解冻猪肉样品扫描成像，获得猪肉样品的高光谱图像“立方体”数据，利用可见／近红外波段识别鲜猪肉和解冻猪肉；并对鲜猪肉的新鲜度在类别（天数）和等级（同一天内不同时段）上分别进行识别，以探索一种快速可靠无损的猪肉品质鉴别方法。
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