空间频域成像技术与空间测量轮廓术的结合实现球形水果吸收与散射的无损检测

　　2021年9月1日，《Postharvest biology and technology》发表了题为“Spatial frequency domain imaging for determining absorption and scattering properties of bruised pears based on profile corrected diffused reflectance”的研究论文，该论文以南京财经大学为第一单位，何学明博士为第一作者。该项研究工作得到了江苏省自然科学基金、农业农村部农产品产地处理装备重点实验室开放课题与国家自然科学基金的资助。

 

　　水果曲面轮廓对利用空间频域成像（SFDI）技术测量吸收系数（μa）与约化散射系数（μ‘s）有很大影响。在本研究中，使用已开发的结构光成像系统进行相位测量轮廓术（PMP）的检测，以获得被测物体的表面高度。对平面和球面几何模型进行蒙特卡罗（MC）仿真，根据仿真结果确定漫反射率（Rd）校正公式，并用标准反射板进行验证。使用五个半球形固体仿体验证所提出的Rd校正方法对估算μa和μ’s计算结果影响，结果表明，两个参数精度和均匀性都得到了显著提高，相对误差范围分别为0.78%-11.84%和2.83%-8.95%，校正后的μa和μ’s的标准偏差范围分别为1.89×10-5 – 1.42×10-3 mm-1和1.76×10-4 – 8.17×10-3 mm-1。最后，将所提出的Rd校正方法用于梨机械损伤检测中，对正常梨和损伤梨的μa和μ’s图谱进行了比较。结果表明，在Rd校正前，正常梨轮廓最高点附近的区域容易被识别为损伤区；校正后，正常梨的μa和μ’s图更为均匀，损伤梨的损伤区域更为突出。本研究中提出的轮廓校正方法，结合SFDI技术，对于精确测量梨组织的μa和μ’s至关重要，从而减少梨损伤检测时的误判。

 

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2021.111570