農(nóng)業(yè)行業(yè)
本研究應(yīng)用400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。
茶葉于2000多年前發(fā)源于中國，目前已經(jīng)傳播到全世界。茶是我國的傳統(tǒng)飲料，也是世界三大飲料之一。茶葉主要分為3種，即不發(fā)酵的綠茶、半發(fā)酵的烏龍茶以及發(fā)酵的黑茶和紅茶。綠茶是我國茶葉重點(diǎn)出口茶類，出口量占我國出口茶葉總量的70%，占世界綠茶總量的85%以上。茶葉作為健康飲料風(fēng)靡世界。隨著國際貿(mào)易的發(fā)展和人們飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對茶葉質(zhì)量的要求越來越高，全面提高茶葉產(chǎn)品的質(zhì)量，已日趨為人們所重視。茶葉質(zhì)量安全市場準(zhǔn)入制度即將實(shí)施，我國茶葉將在國際大市場中運(yùn)營，這些都對我國茶葉加工業(yè)提出更高的科技創(chuàng)新要求。用簡便、快速、準(zhǔn)確的現(xiàn)代分析方法定量鑒別其品種和等級成為分析工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。
本文以光譜技術(shù)為基礎(chǔ)研究茶葉的品種鑒別。現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)，可充分利用全譜段或多波長下的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行定性或定量分析。由于近紅外光譜分析技術(shù)具有速度快、效率高、成本低、測試重現(xiàn)性好、測量方便等特點(diǎn)，已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用于食品工業(yè)、石油化工、制藥工業(yè)等領(lǐng)域。國內(nèi)外很多學(xué)者研究利用近紅外光譜技術(shù)區(qū)別物質(zhì)品種，如咖啡品種、草莓品種、瓜類品種、大豆品種、道地山藥等，但還沒有人應(yīng)用可見-近紅外光譜對茶葉品種進(jìn)行鑒別。
通過實(shí)驗(yàn)獲得了5個(gè)品種茶葉的光譜特征曲線，利用這些光譜信息結(jié)合主成分分析人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了茶葉品種鑒別的模型，該模型的預(yù)測效果很好，識別率達(dá)到100%。說明運(yùn)用可見-近紅外光譜技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確、無損的對茶葉品種進(jìn)行鑒別。我們用于茶葉品種分析的可見-近紅外光譜在400～1000 nm 范圍內(nèi)，說明該波長范圍是對茶葉品種敏感的特征波段。本文提出的主成分結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，用于品種鑒別得到的識別率得到很大提高，說明該模型用于鑒別茶葉品種是成功的，為茶葉品種的快速無損檢測提供了一種新的方法。
