采集四川黃花菜高光譜數據（分析黃花硫熏與正常黃花比對）

    　一、高光譜檢測四川黃花硫熏的核心原理

   硫熏會讓黃花菜中的硫元素與水分反應生成亞硫酸，破壞天然色素和營養成分，同時殘留的二氧化硫（SO?）會在特定光譜波段產生特征吸收峰。高光譜技術正是通過捕捉這些光譜指紋，實現快速、無損的檢測。

特征波段：在 190–230 nm（紫外區）和 250–300 nm（近紫外區），SO?及其衍生物有明顯吸收峰；在 400–700 nm（可見光區），硫熏導致的顏色變淺（從金黃變白）也會表現為反射率升高。

   四川黃花的特殊性：四川產區的黃花通常含水量較高，硫熏后亞硫酸殘留更易累積，高光譜的多波段信息可以有效區分 “自然干制" 與 “硫熏干制" 的細微差異。

　　1、使用400-1000nm高光譜相機采集黃花菜反射模式的光譜數據；

　　2、客戶通過順豐快遞，已經通過國標化學法（鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法）測定 SO?含量作為真值精準檢測,需要結合使用高光譜無損檢測光譜曲線特征擬合對比；重復采集：同一樣本組重復采集 3 次，取平均光譜以降低隨機誤差.

　　3、使用機器學習、深度學習等技術，對黃花菜光譜數據與化學檢測數據進行訓練擬合，實現通過高光譜技術在線快速無損判別區分黃花菜硫熏含量比對應用落地方案。

         4、本方案針對黃花菜無損檢測需求，利用 400-1000nm 波段的高光譜成像技術，獲取黃花菜樣本的光譜與空間信息，為后續黃花菜識別硫熏含量提供原始數據支撐。

通過標準化采集流程，確保數據的穩定性、一致性和可重復性，為建立高精準檢測模型奠定基礎。

采集設備與參數設置

1. 核心設備

高光譜相機：覆蓋 400-1000nm 可見 - 近紅外波段，光譜分辨率≤2.5nm，空間分辨率≥0.1mm/pixel。

光源系統：采用 2 組高穩定鹵素光纖燈，提供均勻的漫射照明，避免強光直射產生反光或陰影。

載物臺：高精度電動平移臺，支持勻速直線運動，速度可調范圍 0.5-2cm/s。

暗箱：封閉暗箱環境，隔絕外界雜散光干擾，保證光照條件穩定。

2. 參數設置

參數項 具體設置

波段范圍 400-1000nm

曝光時間 20-50ms（根據樣本反光強度微調，避免過曝或欠曝）

載物臺速度 1cm/s（保證圖像清晰無拖影）

鏡頭焦距 50mm（使黃花菜樣本在視場內完整成像）

視場范圍 20cm×15cm（適配多樣本同時采集）

黑白參考板 采集前用 80% 漫反射白板校正，暗電流校正關閉光源采集

二、樣品類別及數量

　　 初步測試實驗，客戶來樣黃花菜樣品

  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）

　　 4. 漫反射校準板（校準反射率）

　　 5. 輔助材料：標簽

　　采集方式

　　1. 樣品擺放規則：

　　 a、反射模式：將黃花菜樣品按如圖所示擺放，

　　2、數據采集模式：

• 　　 使用反射模式采集黃花采400-1000nm、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

四、采集結果

1. 數據提供

　　提供數據格式，每個樣品數據包含如下6個格式文件：

　　 a、黃花菜樣本在反射模式采集得到的原始數據（包含 .dat、.hdr格式）

　　       b、黃花菜樣本在反射模式采集得到的反射率數據（包含 .dat、.hdr格式）

                    c、黃花菜譜線圖軟件截圖

2. 數據展示

反射模式下黃花菜反射率數據

采集參考Q/EX C 0628-2025標準