高光譜相機(jī)可以采集目標(biāo)物的反射光譜信息，并使用Lab顏色空間來(lái)分析光譜信息。 Lab顏色空間是一個(gè)三維顏色坐標(biāo)系，其中：

L = 亮度，從黑色到白色;a = 從青色到品紅色/紅色;b = 從藍(lán)色到黃色

為了表示顏色感知精度，我們使用ΔE值，它用于描述LAB顏色空間中兩點(diǎn)之間的差異，ΔE值越小，感知越準(zhǔn)確。

為了演示說(shuō)明高光譜相機(jī)是如何用于顏色測(cè)量和分析的，我們使用sinespec SP130M高光譜相機(jī)測(cè)量了在烤箱中烘烤不同時(shí)長(zhǎng)的面包的顏色。標(biāo)準(zhǔn)的烘烤時(shí)間為5-6分鐘，短的烘烤時(shí)間為3分鐘，烘烤時(shí)間依次增加1分鐘。明顯烤焦的面包(黑色)烘烤了8分鐘。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)使用國(guó)內(nèi)sinespec SP130M高光譜相機(jī)，光譜范圍為400-1000nm。sinespec SP130M是專為顏色測(cè)量而設(shè)計(jì)的一款高光譜相機(jī)。

賽斯拜克sinespec SP130M高光譜相機(jī)：

分光方式：透射光柵

光譜波段數(shù)：1200(1x),600(2x),300(4x)

光譜分辨率：優(yōu)于2.5nm

空間像素?cái)?shù)：1920(1x),960(2x),480(4x)

數(shù)據(jù)分析

我們使用賽斯拜克sinespec公司的專有分析軟件分析了樣品的原始數(shù)據(jù)，并獲得了表征面包外觀顏色的Lab值。為使分析結(jié)果簡(jiǎn)單明了，我們僅呈現(xiàn)三個(gè)單獨(dú)測(cè)量點(diǎn)的Lab值;當(dāng)然，我們也可以獲取圖像的每個(gè)像素點(diǎn)的Lab值。下表列出了每個(gè)面包上三個(gè)不同測(cè)量點(diǎn)的Lab值。

烘烤時(shí)間	L值	a值	b值
烘烤3分鐘	77.6 77.4 66.1	13.4 5.0 13.4	35.5 25.9 33.9
烘烤4分鐘	55.6 74.4 55.3	21.3 15.6 21.7	32.3 40.3 28.9
烘烤5分鐘	66.3 51.3 52.5	20.3 19.9 17.8	38.0 28.0 30.5
烘烤6分鐘	59.9 48.2 58.4	22.6 19.8 20.3	31.7 18.7 29.0
烘烤7分鐘	35.3 36.7 36.7	14.8 13.9 14.7	4.5 6.8 3.3
烘烤8分鐘	29.9 30.0 24.8	11.9 10.7 7.5	1.4 0.7 2.6

從以上分析得出的數(shù)據(jù)我們能夠明顯看到：

? 按照配方烘烤的面包，L值約為50-60。未烤熟的面包的L值明顯較高(超過(guò)65)，而烤焦的面包的L值明顯較低，約為35。

? 未烤熟或烤焦面包的a值都較低(﹤16)，最佳的a值約為20-22。

? 除非面包被烤焦，否則b值幾乎沒(méi)有差異。若b值﹤10，面包被輕微的烤焦;若b值﹤4，則面包明顯被烤焦。

下圖可以看到面包上每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的具體情況：

賽斯拜克sinespec高光譜相機(jī)不僅適用于食品的顏色測(cè)量，還可以檢測(cè)食品中的異物、檢測(cè)糖分或水分的含量、檢測(cè)填充物是否均勻分布等。在線檢測(cè)過(guò)程快速、可靠，可顯著提高食品質(zhì)量和安全性。