[發明專利]一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法

有效

• 申請號: 202011096950.0
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112362594B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 蒲洪彬;劉志鵬;馬驥;孫大文;韋慶益
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/359;G01N21/3563;G06V20/69;G06V10/77;G06K9/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1對共聚焦顯微高光譜成像設備進行黑白板校正，使反射值DN與入射光角度α滿足以下關系：

α＝30*DN/16383+35；

S2用共聚焦顯微高光譜成像設備在S1的條件下分別掃描各原料對應的單組分凝膠樣品，獲得各原料對應的單組分凝膠高光譜圖像；

S3分別提取各原料對應的單組分凝膠高光譜圖像的平均光譜，對平均光譜預處理，然后提取各原料對應的單組分凝膠的特征光譜；

S4用各原料對應的單組分凝膠的特征光譜建立分類模型；

S5將S2中各原料混合制備混合凝膠樣品，用共聚焦顯微高光譜成像設備在S1的條件下采集混合凝膠樣品的高光譜圖像；

S6采用S3預處理的方法對混合凝膠樣品的高光譜圖像上每個像素點的光譜進行預處理，然后提取特征光譜，將S4得到的分類模型應用在特征光譜上，對混合凝膠的高光譜圖像上的像素點進行分類，并用偽彩圖可視化表達，即可得到混合凝膠中各原料組分的分布情況。

2.根據權利要求1所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S3所述平均光譜預處理的方法為導數法。

3.根據權利要求1所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S3所述提取各原料對應的單組分凝膠光譜特征的方法為主成分分析。

4.根據權利要求1所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S4所述分類模型為偏最小二乘法判別分析。

5.根據權利要求1或2或3或4所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S6所述提取特征光譜的方法與S3所述提取各原料對應的單組分凝膠的特征光譜的方法相同。

6.根據權利要求5所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S2所述各原料對應的單組分凝膠樣品和S5所述混合凝膠樣品均為薄片狀，其厚度均不小于1mm。

7.根據權利要求6所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S2所述各原料對應的單組分凝膠樣品和S5所述混合凝膠樣品的厚度均為1～2mm。

8.根據權利要求1所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S2所述掃描的方式為逐點掃描。

9.根據權利要求1所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S3在提取各原料對應的單組分凝膠高光譜圖像的平均光譜之前，需要對各原料對應的單組分凝膠高光譜圖像進行黑白板反射率校正，在校正后的高光譜圖像上選取原料凝膠的區域，提取區域上的平均光譜；

S4所述分類模型建立之后，需要用原料對應的單組分凝膠對分類模型進行盲測驗證，以確保模型的精度和準確性；

S6所述采用S3預處理的方法對混合凝膠樣品的高光譜圖像上每個像素點的光譜進行預處理之前，需要對混合凝膠的高光譜圖像進行黑白板反射率校正。

10.根據權利要求1所述一種基于共聚焦顯微高光譜成像的混合凝膠組分分布的直接檢測方法，其特征在于，S2所述原料為卡拉膠、乳球蛋白、葡聚糖、瓊脂、大豆蛋白和明膠中的至少一種。