高光譜圖譜融合檢測羊肉中飽和脂肪酸含量

王彩霞， 王松磊， 賀曉光， 董 歡

寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 寧夏 銀川 750021

引 言

脂肪酸是影響羊肉品質(zhì)的重要因素之一[1]。 羊肉中的脂肪酸主要為飽和脂肪酸(SFA)， 其含量與人體血液中的膽固醇水平有密切關(guān)系[2]。 傳統(tǒng)的脂肪酸檢測方法主要為氣相色譜法， 雖檢測精度較高， 但操作復(fù)雜， 耗時耗力[3]。 因此， 對羊肉中脂肪酸含量進(jìn)行快速無損檢測具有重要意義。

高光譜成像技術(shù)具有快速無損、 圖譜合一的優(yōu)點， 可以同時實現(xiàn)光譜分析和圖像處理。 國內(nèi)外學(xué)者利用高光譜圖譜融合技術(shù)對果蔬類產(chǎn)品品質(zhì)研究較多[4-5]， 但在肉品領(lǐng)域涉及較少。 趙娟等[6]基于主成分紋理特征建立的牛肉嫩度線性判別模型預(yù)測集判別精度達(dá)94.44%； 邢素霞等[7]利用高光譜成像圖譜合一的特點， 通過訓(xùn)練后的K-means-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對20個雞肉測試集樣品進(jìn)行分類， 正確率達(dá)100%。 關(guān)于羊肉中SFA含量的研究尚未見報道。 因此， 我們利用高光譜圖譜融合技術(shù)對羊肉中SFA含量進(jìn)行預(yù)測， 提出一種基于分段閾值法的感興趣區(qū)域(ROI)提取方法； 通過不同的光譜預(yù)處理及特征波長提取方法建立不同的預(yù)測模型， 優(yōu)選出最佳光譜信息建模方法。 同時， 探討了光譜信息和紋理信息對羊肉中SFA含量預(yù)測性能的影響， 通過繪制SFA含量分布的偽彩色圖， 實現(xiàn)對羊肉中SFA含量的無損檢測及分布可視化表達(dá)。

1 實驗部分

1.1 樣本采集

羊肉樣本采自寧夏鹽池縣鑫海清真食品有限公司及甘肅臨夏農(nóng)貿(mào)市場。 經(jīng)屠宰后置于4 ℃下冷藏24 h進(jìn)行排酸處理。……