高粱做為釀制技術的關鍵原料,其類型和品質將影響葡萄酒的品質。因而,挑選葡萄酒高粱種類是一項重要的工作。在操作過程中,重要采用人工歸類,用時,主觀危害嚴重,難以形成統一的標準。為了保證歸類準確性,可以用高光譜成像儀。本文介紹了高光譜成像技術在葡萄酒高粱種類歸類中的運用。
制酒高粱
制酒高粱種類歸類的必要性:
高粱是我國重要的作物之一。因其顆粒營養全面,在釀酒行業有“紅糧”的經典見解,年需求量做到2000萬頓。目前,制酒高粱的主要類型是瀘州紅、青殼洋、瑞諾7號等淀粉含量較高的糯高粱。因為制酒高粱種類繁多,產地不同,淀粉、蛋白、脂肪、單寧等物質在顆粒中差異很大,造成白酒在口味、風格、品質、產酒率等層面存在較大差異。可以看出,在高粱原料進到庫房前,精確高效地鑒別高粱的類型,操縱釀制過程的糧食浸泡時間、用水量、糧食蒸制時間等加工過程,對設備優質白酒具有非常重要的指導意義。
傳統鑒別方法主要包含人力經驗識別生物抽樣檢測。前者會受到主觀傷害,效率不高,難以形成統一的標準。后者操作繁瑣用時,不能滿足當今白酒企業對釀制原料高粱的識別規定。因而,急需解決找到一種迅速、精確、簡單高粱歸類檢測方式,高光譜成像技術無疑是最佳選擇。
高光譜成像技術在制酒高粱類型歸類中的運用:
高光譜圖像技術是一種集傳統光譜技術和二維成像技術于一體的新型非接觸檢測技術。通過對待測物件光譜信息和圖像信息的解讀和獲得,進行樣本的迅速無損檢測。高光譜圖像技術具有高分辨率的特性,其圖像數據鄰近波長間隔狹小,波長重合,高光譜圖像數據每個像元可提取詳盡的高分辨率光譜曲線,因而高光譜圖像技術已發展成為遮蓋數百個光譜通道,像素數擁有豐富的高像素檢測技術。
高光譜成像儀不但廣泛用于遙感領域,并且廣泛用于制酒高粱的無損檢測行業。它結合了成像技術和光譜技術的優勢,具備“圖像融合”的特征,獲得圖像信息檢測葡萄酒高粱種類的內部品質,獲得光譜信息檢測葡萄酒高粱種類的結構品質,同時需要結合圖像信息和光譜信息,更好地檢測葡萄酒高粱品種里外品質。用高光譜儀檢驗制酒高粱類型的具體步驟如下:
1.樣品采集
搜集不同品種的制酒高粱,依次進行編號。
2.光譜圖像數據采集
選擇合適的試品,用高光譜成像儀搜集葡萄酒高粱品種高光譜圖像數據。在收集高光譜圖像以前,應校準儀器。通過調節光強、圖像清晰度和圖像失幀來達到高光譜顯像綜合校正的關鍵。危害圖像清晰度和失真的因素包括物鏡中間高度、電子控制移動平臺移速和曝光時間。
3.獲得特點波長
因為采集樣本的全波段光譜數據量大,信息混和,很多光譜數據會導致模型繁雜、運算量大等問題。因而,有必要對高光譜信息進行降維處理,以尋找更能表明試品質量標準的特點圖像,這不僅提高了后期數據處理速度,并且能消除數據中的多余信息。
4.建立預測模型和評估模型
運用分析系統選擇不同方式對原始光譜進行預處理,并進行數據模型,剖析不同預處理方式對預測模型效果。應用最小二乘回歸(PLSR)建立制酒高粱種類預測模型,認證模型預測能力,并進行精確點評。
運用高光譜成像技術檢測葡萄酒高粱類別的里外品質,然后分析全波段葡萄酒高粱圖像的主要原料,依據主要成份圖像的特征向量挑選特點波長,選擇適合的圖像解決和識別,最終應用圖像偏差算法,能夠評定葡萄酒高粱的品質,進而挑選。