Tb^(3+)掺杂钒磷酸盐蓝绿发光调控及发光机理研究

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作者 张守超 高森单 +5 位作者 刘洪飞 姜荣云 王翠红 聂晓菊 张丽文 覃冰 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1422-1433,共12页

本文采用高温固相方法合成了不同掺杂浓度的YVO_(4)∶Tb^(3+)、YPO_(4)∶Tb^(3+)和YV_(1-x)P_(x)O_(4)∶Tb^(3+)系列荧光粉,利用差示扫描量热法(DSC)分析了高温固相合成过程中的化学反应,确定将1 350℃作为高温合成温度。利用XRD表征了... 本文采用高温固相方法合成了不同掺杂浓度的YVO_(4)∶Tb^(3+)、YPO_(4)∶Tb^(3+)和YV_(1-x)P_(x)O_(4)∶Tb^(3+)系列荧光粉,利用差示扫描量热法(DSC)分析了高温固相合成过程中的化学反应,确定将1 350℃作为高温合成温度。利用XRD表征了材料物相结构,结果显示材料物相单一,均为四方晶系结构。研究了YVO_(4)∶Tb^(3+)、YPO_(4)∶Tb^(3+)和YV_(1-x)P_(x)O_(4)∶Tb^(3+)系列荧光粉室温下的发光性质。受晶体场影响,紫外激发下YVO_(4)∶Tb^(3+)中Tb^(3+)发光主要以^(5)D_(3)→^(7)F_(J)(J=6,5,4,2)跃迁发光为主,发光显示为蓝光;P元素的增加改变了YV_(1-x)P_(x)O_(4)∶Tb^(3+)晶体场环境,增强了基质与^(5)D_(3)、^(5)D_(4)能级间的多声子弛豫及^(5)D_(3)→^(5)D_(4)能级间的交叉弛豫,^(5)D_(4)→^(7)F_(J′)(J′=6,5,4,3)发射逐渐占优,发光呈现蓝、青、绿发光变化;掺杂浓度对YPO_(4)∶Tb^(3+)发光调控作用显著,随着掺杂浓度增加,Tb^(3+)的^(5)D_(3)与^(5)D_(4)能级间的交叉弛豫作用增强,^(5)D_(3)发光减弱,^(5)D_(4)发光增强,通过调整掺杂浓度实现材料发光由青光到绿光的调控。综上,通过基质组分及掺杂浓度调节,可实现Tb^(3+)掺杂钒磷酸盐体系蓝绿发光调控。 展开更多

关键词 钒磷酸盐 高温固相法 交叉弛豫过程 能量传递 拉曼光谱 稀土发光材料

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基于可见/近红外光谱生鲜肉多品质参数检测装置研发 被引量：13

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作者 王文秀 彭彦昆 +3 位作者 孙宏伟 王凡 田芳 陈兴海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期290-296,共7页

为了解决生鲜肉多个品质参数快速、无损、同时检测的问题,该文利用双波段（350-1 100 nm和1 000-2 500 nm）可见/近红外光谱技术,结合硬件单元和编写的软件控制程序,研发了多品质参数同时检测装置,实现对双波段光谱信息的同时采集、实... 为了解决生鲜肉多个品质参数快速、无损、同时检测的问题,该文利用双波段（350-1 100 nm和1 000-2 500 nm）可见/近红外光谱技术,结合硬件单元和编写的软件控制程序,研发了多品质参数同时检测装置,实现对双波段光谱信息的同时采集、实时处理、显示以及保存。基于该检测装置,采集覆盖生鲜肉多个品质参数的可见/近红外光谱信息（350-2 500 nm）,经过平滑和标准正态变量变换（standard normal variate,SNV）预处理后,分别基于单波段和双波段光谱数据,与国家标准方法测定的猪肉颜色（L＊、a＊、b＊）、p H值、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）、含水率、蒸煮损失和嫩度建立偏最小二乘（partial least square,PLS）预测模型。在此基础上,利用竞争性自适应加权算法（competitive adaptive reweighted sampling,CARS）筛选特征变量,建立简化的PLS模型,对各个品质参数的预测集相关系数分别为0.962 5、0.933 6、0.938 9、0.941 5、0.936 3、0.912 3、0.920 0和0.901 9,预测误差为0.628 7、0.757 6、0.547 1、0.078 2、2.835 4 mg/（100 g）、0.380 9%、2.560 0%和6.896 7 N。结果表明,该装置可以实现生鲜肉多个品质参数的同时检测,研究结果可为实时获取肉品品质信息,实现肉品评定和分级提供参考。 展开更多

关键词 光谱分析 无损检测 模型 双波段 可见/近红外光谱 生鲜肉 多参数

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近红外和高光谱技术用于小麦籽粒蛋白含量预测探索 被引量：19

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作者 吴静珠 吴胜男 +2 位作者 刘翠玲 陈兴海 高峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第2期60-62,共3页

以57份小麦籽粒为样本,分别采用Vertex 70傅立叶近红外光谱仪(单籽粒测样附件)和近红外增强型高光谱成像系统采集光谱,建立预测小麦籽粒蛋白含量的模型。基于近红外的小麦单籽粒模型相关系数为0.52,交叉校验均方根误差为0.807;而基于高... 以57份小麦籽粒为样本,分别采用Vertex 70傅立叶近红外光谱仪(单籽粒测样附件)和近红外增强型高光谱成像系统采集光谱,建立预测小麦籽粒蛋白含量的模型。基于近红外的小麦单籽粒模型相关系数为0.52,交叉校验均方根误差为0.807;而基于高光谱建立的模型相关系数为0.81,交叉校验均方根误差为0.7035。结果表明:在样本量少且为籽粒形态时,可优先考虑高光谱技术替代传统的近红外单籽粒采样模式来检测样本内部品质,但其实用性还有待进一步验证。若深入结合图像信息,高光谱技术在农产品内外品质检测方面有更广阔的应用。 展开更多

关键词 高光谱 近红外 小麦籽粒 蛋白

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高光谱图像技术检测梨表面农药残留试验研究 被引量：13

4

作者 索少增 刘翠玲 +3 位作者 吴静珠 陈兴海 孙晓荣 吴胜男 《北京工商大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期73-77,共5页

以滴有不同浓度毒死蜱和炔螨特农药的水晶皇冠梨为研究对象,探讨高光谱图像技术结合人工神经网络方法检测水果表面农药残留量的可行性.分别配制不同浓度分布的毒死蜱水溶液和炔螨特水溶液样本各20个,按100μL和150μL取农药溶液滴在梨表... 以滴有不同浓度毒死蜱和炔螨特农药的水晶皇冠梨为研究对象,探讨高光谱图像技术结合人工神经网络方法检测水果表面农药残留量的可行性.分别配制不同浓度分布的毒死蜱水溶液和炔螨特水溶液样本各20个,按100μL和150μL取农药溶液滴在梨表面,在835.467 8～1 648.356 8 nm范围采集高光谱图像,提取感兴趣区域数据得到4组样本数据,每组20个,每组随机抽取5个样本作为预测集,利用BP人工神经网络对每组数据分别建立数学模型.滴有150μL和100μL农药溶液区域的建模结果为:两种农药的残留样本相关系数分别都大于0.99和0.95;RMSEC和RMSEP的最大值分别为0.634 9,1.323 9和1.742 5,3.441 7.结果表明:150μL农药样本区优于100μL农药样本区的建模结果,高光谱图像技术结合人工神经网络法检测梨表面农药残留量是可行的,为水果表面农药残留量检测提供了新方法. 展开更多

关键词 高光谱图像 BP神经网络 农药残留 毒死蜱 炔螨特

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基于高光谱成像技术的水果品质无损检测 被引量：10

5

作者 孙梅 付妍 +2 位作者 徐冉冉 赵勇 陈兴海 《食品科学技术学报》 CAS 2013年第2期67-71,共5页

高光谱图像技术结合光谱技术与计算机图像技术两者的优点,可获得大量包含连续波长光谱信息的图像块,其图像信息可检测水果的外部品质,光谱信息则可用于水果内部品质的检测,达到根据水果内、外部综合品质进行分类的目的.综述了国内外将... 高光谱图像技术结合光谱技术与计算机图像技术两者的优点,可获得大量包含连续波长光谱信息的图像块,其图像信息可检测水果的外部品质,光谱信息则可用于水果内部品质的检测,达到根据水果内、外部综合品质进行分类的目的.综述了国内外将该技术应用于水果品质检测方面的研究进展,提出了利用高光谱图像技术检测苹果轻微损伤的方法,利用500～900 nm的高光谱图像数据,通过主成分分析提取547 nm波长下的特征图像. 展开更多

关键词 高光谱成像技术 水果品质 无损检测

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紫外及可见光探测器光谱响应测试系统的研制 被引量：13

6

作者 张辉 刘建伟 +1 位作者 杨良 徐可勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期371-373,共3页

设计与研制了紫外及可见光探测器光谱响应测试系统。系统包括:复合光源室;三光栅单色仪和复合探测器室,由计算机配套专用软件对光源、单色仪和信号接收进行自动控制和处理。测试原理采用了参考探测器替代法测定待测探测器的光谱响应度,... 设计与研制了紫外及可见光探测器光谱响应测试系统。系统包括:复合光源室;三光栅单色仪和复合探测器室,由计算机配套专用软件对光源、单色仪和信号接收进行自动控制和处理。测试原理采用了参考探测器替代法测定待测探测器的光谱响应度,重点解决测量精度和稳定性的技术关键,通过反复测试证明,系统性能稳定并具有结构紧凑,全自动和操作方便等特点。 展开更多

关键词 紫外-可见光探测器 光谱响应 测试系统 稳定性 工作原理

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高光谱成像技术的苹果品质无损检测 被引量：14

7

作者 孙梅 陈兴海 +1 位作者 张恒 陈海霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1272-1277,共6页

高光谱成像技术把二维成像和光谱技术融为一体，图像技术可全面反映水果的外部品质、表面缺陷及污染等，光谱技术则可用于水果内部品质的检测，能对水果的综合品质进行全面、快速的检测。以苹果为研究对象，得用高光谱成像技术和主成分... 高光谱成像技术把二维成像和光谱技术融为一体，图像技术可全面反映水果的外部品质、表面缺陷及污染等，光谱技术则可用于水果内部品质的检测，能对水果的综合品质进行全面、快速的检测。以苹果为研究对象，得用高光谱成像技术和主成分分析方法分析了苹果的风伤和压伤，对比分析不同光谱区域主成分分析对识别结果的影响，优选出识别光谱区域（550～950 nm）。通过主成分分析根据权重系数，选取了714 nm作为苹果风伤研究的最佳特征波长。 展开更多

关键词 高光谱成像技术 水果品质 无损检测

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高光谱成像仪在字迹检测方面的探索研究 被引量：9

8

作者 孙梅 陈兴海 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第22期167-170,共4页

近年来光谱成像技术在公安、司法鉴定中已经成为了必不可少的基础装备,在文件检验工作中发挥着不可替代的作用。高光谱成像相对于多光谱成像具有更丰富的图像和光谱信息。尝试研究高光谱成像技术在文件检验工作方面的应用,使用V10E-PS... 近年来光谱成像技术在公安、司法鉴定中已经成为了必不可少的基础装备,在文件检验工作中发挥着不可替代的作用。高光谱成像相对于多光谱成像具有更丰富的图像和光谱信息。尝试研究高光谱成像技术在文件检验工作方面的应用,使用V10E-PS高光谱文检仪简易系统,在可见光波段范围内,实时地采集到光谱分辨率较高、通道数量多,且成像清晰的文字样本数据。用ENVI数据分析软件经过主成分分析、最小噪声分离、主成分分析和独立主成分分析等分析方法后,能够清晰准确的分辨部分数字的修改部位。 展开更多

关键词 字迹检测 高光谱成像 主成分分析 独立主成分分析

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基于高光谱图像的小麦种子年份快速鉴别分析研究 被引量：2

9

作者 孙梅 黄宇 +2 位作者 陈兴海 刘业林 苏秋城 《中国粮油学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期170-174,共5页

小麦种子的发芽率对小麦的增产增收至关重要,而小麦种子的发芽率与小麦种子的储藏年份有着密切关系。一般而言,随着储藏年份的增加,小麦种子的发芽率降低,因此小麦种子的储藏年份的鉴别研究具有重要意义。研究了不同年份的小麦种子,通... 小麦种子的发芽率对小麦的增产增收至关重要,而小麦种子的发芽率与小麦种子的储藏年份有着密切关系。一般而言,随着储藏年份的增加,小麦种子的发芽率降低,因此小麦种子的储藏年份的鉴别研究具有重要意义。研究了不同年份的小麦种子,通过主成分分析,去除波段之间的多余信息,根据PCA变换的RGB彩色合成,可以更客观地看到不同年份小麦种子在图像显示上的差别。然后在不同年份种子的基础上提取平均值、标准差,对得到的光谱曲线对比分析,选取了500 nm和700 nm 2个波段分别构建进行归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)光谱指数。利用7个年份的小麦种子建模,分析NDVI和EVI与其相应年份的散点图和趋势线,得到了决定系数0.7624和0.8585,从这2个决定系数可以看出EVI的建模高于NDVI。利用构建的建模模型对2010、2012、2013和2014年份的小麦种子进行年份预测,预测的年份与实际年份达到100%。本研究以小麦种子为例,利用成像高光谱技术鉴定小麦种子的年份,为农产品时间鉴定提供一种新的技术参考。 展开更多

关键词 高光谱成像 小麦种子 储藏年份 NDVI EVI

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基于无人机高光谱成像技术的河湖水质参数反演 被引量：29

10

作者 黄宇 陈兴海 +3 位作者 刘业林 孙梅 陈海霞 王雪 《人民长江》 北大核心 2020年第3期205-212,共8页

以云南星云湖和深圳茅洲河为例,利用无人机高光谱成像仪获取研究区高光谱影像的同时对地面水质参数进行采样,构建水质参数的最佳双波段监测模型。结果表明:叶绿素a的模型精度最高(R^2=0.99,RPD=7.55),其次是悬浮物(R^2=0.95,RPD=4.86),... 以云南星云湖和深圳茅洲河为例,利用无人机高光谱成像仪获取研究区高光谱影像的同时对地面水质参数进行采样,构建水质参数的最佳双波段监测模型。结果表明:叶绿素a的模型精度最高(R^2=0.99,RPD=7.55),其次是悬浮物(R^2=0.95,RPD=4.86),总氮(R^2=0.88,RPD=2.04)和总磷(R^2=0.86,RPD=1.93),最低是浊度(R^2=0.60,RPD=1.65)。无人机高光谱成像技术为城市河流、湖泊的水质监测提供了全新的数据来源和技术手段,同时也为湖泊、河流的水环境保护及治理提供了依据。 展开更多

关键词 水质参数 无人机 高光谱 水质监测模型

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基于高光谱成像的羊肉掺假可视化无损定量检测 被引量：10

11

作者 赵静远 张俊芹 +2 位作者 孙梅 陈兴海 刘业林 《食品与机械》 北大核心 2022年第10期61-68,共8页

目的:快速、准确检测羊肉掺假。方法:利用可见—近红外(400~1000 nm)和短波近红外(900~1700 nm)高光谱成像仪对羊肉中掺假不同比例的鸭肉进行数据采集,比较两个波段范围内不同光谱预处理方法的偏最小二乘法(PLS)建模效果,最终在可见—... 目的:快速、准确检测羊肉掺假。方法:利用可见—近红外(400~1000 nm)和短波近红外(900~1700 nm)高光谱成像仪对羊肉中掺假不同比例的鸭肉进行数据采集,比较两个波段范围内不同光谱预处理方法的偏最小二乘法(PLS)建模效果,最终在可见—近红外波段选择归一化预处理方法,在短波近红外波段选择标准正态变量变换(SNV)预处理方法。分别对两个波段的光谱数据进行最优的预处理后,采用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、区间随机蛙跳算法(iRF)和组合区间偏最小二乘法(SiPLS)对特征波长进行选取。结果:在短波近红外(900~1700 nm)波段采用SNV-SPA-PLS模型的羊肉掺假预测效果最好,预测集决定系数为0.9684,预测标准偏差为0.0582,预测集相对分析误差为5.6254,并得到较好的图像反演结果。结论:利用不同波段的高光谱成像技术可实现对羊肉掺假的快速无损定量检测。 展开更多

关键词 羊肉 鸭肉 掺假 高光谱 定量检测 可见—近红外 短波近红外

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水果成熟度的高光谱成像无损检测研究 被引量：7

12

作者 杨昆程 孙梅 陈兴海 《食品科学技术学报》 CAS 2015年第4期63-67,共5页

水果成熟度作为衡量水果品质和等级的一个重要指标,区分不同成熟度的水果可以降低水果在采摘、包装、储存、运输等物流环节的损失率。高光谱技术是一种新型光谱技术和计算机视觉融合技术,它可以从图像维和光谱维对水果的综合品质进行评... 水果成熟度作为衡量水果品质和等级的一个重要指标,区分不同成熟度的水果可以降低水果在采摘、包装、储存、运输等物流环节的损失率。高光谱技术是一种新型光谱技术和计算机视觉融合技术,它可以从图像维和光谱维对水果的综合品质进行评价。分析了国内外将该技术应用于水果成熟度检测方面的研究进展,提出了利用高光谱图像技术检测枣和梨成熟度的方法,利用不同成熟度的水果在可见光及近红外波段的反射率,初步确定了利用高光谱成像技术检测枣和梨2种水果成熟度的有效特征波长。 展开更多

关键词 高光谱成像技术 水果成熟度 无损检测

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基于无人机高光谱不同高度的地物快速识别研究 被引量：7

13

作者 黄宇 陈兴海 +3 位作者 刘业林 黄智辉 孙梅 苏运城 《安徽农业科学》 CAS 2018年第11期170-173,209,共5页

[目的]探究不同高度下地物的光谱特征变化以及不同时期、不同高度下地物的有效快速识别方法。[方法]以2016年8月7日200 m高空高光谱影像和2016年9月25日100、200、300 m高空高光谱影像共4景影像为研究对象,研究不同高度下地物的高光谱... [目的]探究不同高度下地物的光谱特征变化以及不同时期、不同高度下地物的有效快速识别方法。[方法]以2016年8月7日200 m高空高光谱影像和2016年9月25日100、200、300 m高空高光谱影像共4景影像为研究对象,研究不同高度下地物的高光谱特征变化以及不同时期、不同高度下地物的分类精度。[结果]不同高度下,植被的光谱反射率差异显著,随着高度的升高,植被特有的特征如"绿峰"降低、"红谷"升高、"红边位置"出现"红移",在近红外范围内,光谱反射率降低;综合考虑人工参与程度、处理时间和分类精度等方面,基于ISODATA法可实现不同时期、不同高度下地物的快速识别研究。[结论]该研究结果为利用无人机高光谱遥感在其他领域的应用奠定了基础。 展开更多

关键词 无人机遥感 高光谱 不同高度 地物识别 ISODATA

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基于拉曼光谱的已知混合物组分定量分析方法 被引量：8

14

作者 颜凡 朱启兵 +5 位作者 黄敏 刘财政 雷泽民 张恒 张丽文 李敏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3599-3605,共7页

利用拉曼光谱进行混合物组分定量分析一直是分析化学领域的一大难题。针对现有的基于机器学习(如支持向量回归机、偏最小二乘)的混合物定量分析方法存在的训练样本难以获得、模型推广性能差的问题,提出了一种基于拉曼光谱谱峰强度最小... 利用拉曼光谱进行混合物组分定量分析一直是分析化学领域的一大难题。针对现有的基于机器学习(如支持向量回归机、偏最小二乘)的混合物定量分析方法存在的训练样本难以获得、模型推广性能差的问题,提出了一种基于拉曼光谱谱峰强度最小二乘拟合的已知混合物组分直接定量分析方法。该方法首先采集已知混合物及其各组分的拉曼光谱,利用连续小波变换和惩罚最小二乘法相结合的方法对采集的拉曼光谱进行去噪、基线校正等预处理。通过斜率比较法将预处理后的拉曼光谱分为多个光谱子区间,将各子区间的拉曼光谱看作是多个Voigt函数的线性叠加,并利用levenberg-marquardt-fletcher(LMF)算法求解获得各谱峰的位置、强度、半高宽等表达系数。根据各组分参考光谱的谱峰位置,确定各组分对混合物光谱中每个谱峰的贡献度。依据朗伯-比尔定律中拉曼光谱的谱峰峰强与其所对应的浓度的正比关系,建立超定方程;最后利用最小二乘法拟合该超定方程得到各组分对应的系数,从而获得各组分的体积浓度。利用乙醇、乙腈、丙酮、环己烷、二丙酮醇、丙二酸二乙酯六种组分配置了10种三元混合物(每种三元混合物9个体积浓度比),采集了90组混合物及6种组分的拉曼光谱数据。在混合物及其组分参考光谱测量条件(功率和积分时间)相同情况下,所有组分的相关系数(r)均在0.96以上,均方根误差(RMSE)小于6%,剩余预测偏差(RPD)均大于2.5;在混合物及其组分参考光谱在不同测量条件下,各组分的r均大于0.93,最大RMSE为7.94%, RPD均大于2.0,证明了算法具有良好的准确性和鲁棒性。所提出的方法能够实现对三组分混合物的快速、准确的直接定量分析,为混合物的定量分析提供了一种有效的途径。 展开更多

关键词 拉曼光谱 混合物组分 定量分析 拉曼谱峰强度 Voigt函数

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激光位移传感器设计与标定测试 被引量：14

15

作者 周宇 李粤 +3 位作者 李维平 杜勉珂 邓然 邵文挺 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第11期92-95,共4页

为了降低激光位移传感器试制成本,并且更加方便地进行线性度测试,研发了一种激光位移传感器。使用ZEMAX软件对光学系统进行优化设计,得到合适的收光镜头,再选取光电元件,成功研制了一种工作距离为100 mm,量程为±25 mm,线性度为... 为了降低激光位移传感器试制成本,并且更加方便地进行线性度测试,研发了一种激光位移传感器。使用ZEMAX软件对光学系统进行优化设计,得到合适的收光镜头,再选取光电元件,成功研制了一种工作距离为100 mm,量程为±25 mm,线性度为±0. 28%,分辨率为20μm的激光位移传感器。该传感器具有测量范围宽,线性度好,分辨率高的特点,满足了在工业场景中对精密测量的使用要求。 展开更多

关键词 激光位移传感器 线性度 光学系统

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肉品品质检测技术综述 被引量：6

16

作者 付妍 郭培源 +1 位作者 孙梅 徐冉冉 《北京工商大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第1期69-73,共5页

介绍了人工嗅觉与人工味觉检测技术、计算机视觉技术、近红外光谱技术、高光谱图像检测技术等无损检测技术的发展概况.应用高光谱图像技术对肉品品质进行无损检测是当前的研究热点之一.介绍了该技术的基本原理和国内外肉品品质高光谱图... 介绍了人工嗅觉与人工味觉检测技术、计算机视觉技术、近红外光谱技术、高光谱图像检测技术等无损检测技术的发展概况.应用高光谱图像技术对肉品品质进行无损检测是当前的研究热点之一.介绍了该技术的基本原理和国内外肉品品质高光谱图像检测技术的研究现状,并展望了高光谱图像检测技术在肉品品质检测中的研究前景,以期对我国相关研究人员的研究工作提供参考. 展开更多

关键词 肉品品质 无损检测技术 高光谱图像检测技术

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