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可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测

来源:赛斯拜克 发表时间:2023-06-06 浏览量:393 作者:awei

可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测具有较高的准确度和可行性。毛脚茧的化学成分和结构特征与其他杂质物质有所不同,导致它们在近红外光谱上的反射光谱也有所不同。因此,利用近红外光谱相机可以对不同杂质物质进行区分和鉴定,包括毛脚茧。

可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测

为什么毛脚茧需要鉴别检测?

蚕茧的上蔟时间(mounting time)是影响蚕茧品质的重要因素之一。在实际收购中,通常把正在吐丝的茧及吐完丝未化蛹的毛脚茧统称为毛脚茧。一般熟蚕上蔟后,在25℃左右的条件下,从上蔟第1d开始叶丝,至第3d或第4d吐丝结茧完成,再经过2~3d才蜕皮化蛹。随着上蔟时间的增加(3~7d),蚕茧的茧层量和茧层率均增加2。根据研究,上蔟后48h所采蚕茧,当日无化蛹茧;上蔟后72h所采蚕茧,当日化蛹率为26%;上蔟后96h 所采蚕茧,化蛹率为78%;上蔟后120h所采蚕茧,化蛹率为100%。蚕茧流通和加工过程中,毛脚茧的主要危害为烘折比正常茧大,影响蚕茧和生丝的品质。特别是尚未吐完丝的茧,将直接影响粒茧丝长、茧层率及出丝率。毛脚茧发生蒸热后,毛脚茧蛹、嫩蛹、正常蛹等均易被闷死,而被闷死的嫩蛹在干燥中,蛹壳易破裂,流出污汁或蛹油污染茧层而成下茧。

根据统计,同批量的毛脚茧比正常茧的上车率低2~4%,解舒率下降4~6%,蒸热严重者解舒率下降10%甚至更多。按照丝厂经验数据,解舒下降1%或上车率降低1%,对应巢折增大3~4kg,生丝成本将会有所增加,同时造成生丝品质和市价的降低。

毛脚茧的鉴别检测方法

  1. 近红外光谱分析法:利用近红外光谱仪对毛脚茧进行扫描分析,根据样品的吸收谱图,结合时间域和频域的数据进行化学定量和质量鉴别。

  2. 形态学分析法:通过观测毛脚茧的形态和结构特征,包括大小、颜色、表面形态、纹理等方面,与已知的其他杂质物质进行比对鉴定。

  3. 视觉识别法:人眼经验判断法,通过对毛脚茧的颜色、形态等特征进行观察,并结合个人的经验和背景知识,进行毛脚茧的识别。

  4. 化学分析法:通过对毛脚茧的化学成分进行分析,比对其成分与其他杂质物质的差异,确定毛脚茧的身份。

  5. 遗传分析法:以分子生物学技术为基础,通过对毛脚茧的遗传信息进行分析和比对,来确定其身份和鉴别检测。



与传统检测方法相比,可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测优


  1. 非接触式检测:传统检测方法对于毛脚茧的检测需要依靠人工视觉或者手工操作,而可见近红外光谱相机可以非接触方式对样品进行检测,减少了人为因素可能导致的误差。

  2. 高效性:传统检测方法需要大量的人工操作和时间,而可见近红外光谱相机可以快速地完成毛脚茧的检测,节省了时间和劳动力成本。

  3. 多元信息:可见近红外光谱相机可以获得样品的光谱信息,可以同步获取多个角度的信息,得到毛脚茧的形态,成分,结构等方面的多元信息,全面、准确地鉴别毛脚茧。

  4. 非破坏性检测:传统检测方法需要破坏性地处理样品,而可见近红外光谱相机是一种非破坏性检测方法,可以不损坏样品就对其进行检测,更加可靠。

  5. 自动化程度高:可见近红外光谱相机可以应用于自动化检测设备中,可实现实时在线检测,适用于工业化和生产化场合。

相较传统检测方法,可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测具有非接触、高效、多信息、非破坏性、自动化程度高等优势,为毛脚茧的鉴别提供了更加准确、全面、高效、稳定的解决方案。


可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测应用案例

本研究应用了400-1000nm的可见近红外高光谱相机,可采用SINESPE赛斯拜克技术有限公司产品SP130M进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。

可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测应用案例


本研究采用可见/近红外光谱技术对毛脚茧进行鉴别检测。采用连续投影算法(SPA)提取特征波长,并用PLS方法建立了模型,为实现毛脚茧快速鉴别提供依据。

本研究基于可见/近红外光谱技术,对毛脚茧进行了鉴别检测。首先使用基线校正预处理方法,消除因不同采集时间导致的样品光谱数据基线不同,然后采用主成分分析方法(PCA)对毛脚茧和成熟茧进行了定性分析,随后提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法的毛脚茧鉴别方法,并采用连续投影算法(SPA)将601个光谱变量减少到12个,减少了98.00%的模型变量。此模型对毛脚茧的鉴别准确率达到了100%。表明基于可见/近红外光谱技术,可以较好的检测出猫脚茧。

近红外光谱相机具有快速、非接触、非破坏性等优点,可以实现自动化高效检测,能够在生产线上进行实时监测和筛查。同时,近红外光谱相机的应用也经过了实践验证,越来越多的企业开始采用该技术来保证产品质量和安全性。

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