La technologie d'imagerie hyperspectrale peut distinguer les poulets indigènes et les poulets de chair ordinaires

La technologie d'imagerie hyperspectrale peut distinguer les poulets indigènes et les poulets de chair ordinaires

Cette étude a appliqué une caméra hyperspectrale de 400 à 1000 nm, et le produit FS23 de Hangzhou Caipu Technology Co., Ltd. peut être utilisé pour des recherches connexes. La caméra hyperspectrale d'imagerie de la série FigSpec® utilise un module de spectromètre à réseau de transmission à haute efficacité à haute difficulté et une caméra de réseau de surface à haute sensibilité, combinée à l'imagerie de numérisation intégrée et à la technologie de caméra auxiliaire, pour résoudre le problème que les caméras hyperspectrales traditionnelles nécessitent une poussée externe -Mécanismes d'imagerie scan et la focalisation complexe, qui sont difficiles à utiliser. Il peut être directement intégré à une lentille d'imagerie C ou un microscope standard pour obtenir une acquisition rapide d'images spectrales.

Dans l'industrie de la viande, l'identification de la qualité ou la classification de la viande est un stade crucial du contrôle de la qualité. Cependant, dans l'industrie de la viande, la classification et le contrôle de la qualité adoptent principalement l'identification manuelle, qui est une méthode subjective qui nécessite beaucoup de main-d'œuvre et est coûteuse. Par conséquent, l'industrie moderne de la viande doit rechercher des méthodes rapides, précises et non destructives pour l'identification rapide de la qualité de la viande. La technologie d'imagerie hyperspectrale est une technologie émergente, non destructive et fiable qui combine les avantages de la vision informatique et de la technologie spectrale traditionnelle. Par conséquent, l'application de la technologie d'imagerie hyperspectrale pour le classement de la qualité de la viande a attiré l'attention des chercheurs.

Le poulet fournit des protéines, des lipides et des oligo-éléments abondants et est un aliment de viande très important dans la vie quotidienne des gens. La qualité du poulet est affectée par de nombreux facteurs, tels que la race, le sexe, la méthode d'alimentation et le niveau d'alimentation. Selon la méthode d'alimentation et le niveau d'alimentation, le poulet peut être divisé en poulet libre et poulet ordinaire. Le poulet en plein air fait référence à ces races de poulet qui sont élevées dans des montagnes, des forêts ou des vergers avec un cycle de reproduction de plus de 6 mois. En revanche, le chair ordinaire, également connu sous le nom de poulet commercial, fait référence aux races de poulet qui sont élevées à grande échelle et qui ont un court cycle de reproduction (généralement seulement 3 mois) 1991. Comparé aux poulets de chair ordinaires, les poulets en liberté ont le leur propre Des avantages particuliers, tels que une forte adaptabilité environnementale, une forte résistance aux maladies et une bonne capacité de reproduction. De plus, en termes de qualité de viande, les poulets en plein air sont plus délicieux et nutritifs, donc le prix du marché est souvent plus élevé. Étant donné que les poulets en plein air sont plus précieux pour les consommateurs, il est très important de distinguer rapidement et avec précision les poulets en plein air des poulets de chair ordinaires pour la tarification du poulet, la vérification de l'identité et la différenciation des espèces dans l'industrie de la viande. Cependant, il n'y a pas de rapport littéraire sur l'application de la technologie d'imagerie hyperspectrale pour distinguer les poulets en plein air et les poulets de chair ordinaires. Par conséquent, le but de cette étude est de fusionner les données spectrales caractéristiques et les données de texture des images hyperspectrales pour obtenir une identification rapide des poulets en plein air et des poulets de chair ordinaires.

Achat et manipulation des matériaux de test

Les matériaux expérimentaux sont quatre types différents de carcasses de poulet (poulet indigène de Qingyuan, poulet indigène du Zhanjiang, poulet Qingyuan ordinaire et poulet Zhanjiang ordinaire), pèse chacun environ 1,5 kg, tous achetés sur le marché végétal de la ville de Xinzao dans le district de Panyu, Guangzhou City et sur Le nombre de chaque type de carcasses de poulet est de 4. Afin d'expliquer plus clairement, ces quatre types de carcasses de poulet sont nommées poulet n ° 1 indigènes, poulet n ° 2 indigènes, chair ordinaire n ° 1 et chair ordinaire n ° 2. Après l'abattage, toutes les carcasses de poulet frais doivent être immédiatement emballées, étiquetées et transportées au laboratoire. Utilisez un scalpel pour éliminer la poitrine de poulet frais de la carcasse et coupez-la en tranches avec une épaisseur de 1 cm.

En conséquence, 120 échantillons de tranche de viande ont été obtenus, puis des images hyperspectrales ont été acquises. Avant l'analyse des données, les échantillons de test doivent être divisés en deux sous-ensembles: ensemble d'étalonnage et ensemble de prédictions. Des échantillons d'un tiers (40) ont été sélectionnés au hasard comme ensemble de prédictions basé sur le principe de l'échantillonnage aléatoire, et les 80 échantillons restants ont été utilisés comme ensemble d'étalonnage. L'ensemble d'étalonnage est utilisé pour établir un modèle d'étalonnage et l'ensemble de prédiction est utilisé pour vérifier la robustesse du modèle établi.

Courbes caractéristiques spectrales de poulets indigènes et de poulets de chair ordinaires

La figure montre les courbes spectrales moyennes de MSC dans la plage de 400 à 1000 nm pour différents types de poulets indigènes et de poulets de chair ordinaires. On peut voir à partir de la figure que les tendances générales des courbes spectrales des quatre types de poulet sont similaires. Cependant, le degré de changement dans la valeur d'absorbance spectrale est quelque peu différent. D'une part, cela peut être dû à la diffusion de la lumière causée par une épaisseur inégale ou des changements de surface inégaux des tranches de viande, et d'autre part, il peut également être lié aux propriétés biochimiques et aux caractéristiques de texture du muscle. Comme le montre la figure, les six principales bandes d'absorption apparaissent principalement près de 430 nm, 510 nm, 550 nm, 620 nm, 730 nm et 970 nm. Plus précisément, la bande d'absorption autour de 970 nm est principalement la bande d'absorption de secourir de fréquence de second ordre de la liaison OH dans la molécule d'eau, tandis que la bande d'absorption faible autour de 730 nm est principalement liée à la bande d'absorption de fréquence du troisième ordre du OH de l'OH liaison dans la molécule d'eau. De plus, la bande d'absorption autour de 550 nm est principalement liée à l'absorption de l'hème dans la myoglobine et l'hémoglobine, tandis que les bandes d'absorption autour de 510 nm et 620 nm sont liées à l'absorption de l'hème oxydé dans la métmyoglobine et la méthémoglobine.

Ce chapitre explore la possibilité d'une identification rapide des poulets natifs et des poulets de chair ordinaires basés sur des informations spectrales caractéristiques et des informations de texture d'images hyperspectrales. Premièrement, le spectre moyen a été proposé à partir des images hyperspectrales acquises et du prétraitement spectral MSC a été effectué, et SPA a été utilisé pour extraire des longueurs d'onde caractéristiques. Ensuite, les images en niveaux de gris caractéristiques des images hyperspectrales ont été examinées par PCA, et les variables de texture des deux premières images en niveaux de gris ont été extraites à l'aide de la matrice de co-occurrence du gradient de gris. Enfin, les modèles d'identification LS-SVM et ANN ont été établis sur la base du spectre complet de la longueur d'onde, du spectre de longueur d'onde caractéristique, des variables de texture et des données de fusion du spectre et des variables de texture de longueur d'onde caractéristiques. Les CCR de LS-SVM et Ann établies sur les données de fusion étaient respectivement de 95% et 92,5%, qui étaient supérieures à celles de LS-SVM et Ann établies sur la base de variables de spectre / texture de longueur d'onde caractéristiques. Les résultats expérimentaux montrent que les modèles d'identification établis sur la base des données de fusion sont meilleurs que les modèles d'identification établis sur la base de longueurs d'onde caractéristiques ou de variables de texture seules, prouvant que la fusion du spectre caractéristique et des données de texture d'image de la technologie d'imagerie hyperspectrale peut atteindre une identification rapide des natifs poulets et poulets de chair ordinaires.