基于高光谱成像的烟叶表面香料检测实验研究

在卷烟生产中，香料的有无施加、均匀施加是保障产品品质一致性的关键环节。本研究利用高光谱成像技术进行了探索性实验，旨在分析香料的光谱特征，并评估其与水分干扰的区分能力。

「实验环境」

本试验采用近红外高光谱相机对烟叶样品进行数据采集。该相机基于InGaAs探测器，工作波段为900-1700nm，具备8nm的光谱分辨率和640个空间像素，能够精确捕捉烟叶表面的细微光谱特征。试验过程中，我们将利用其可设置帧频与曝光时间、支持外部触发及ROI开窗的功能，以优化采集效率并确保数据一致性。

试验样品分为六组进行连续测量。

首先采集整体干燥的烟叶样本作为基准数据；

随后在样品下半部分逐组递增喷洒液体香料，共形成五个不同喷洒量的梯度样本，用以研究香料用量对光谱响应的影响；

最后一组则在上半部分喷洒自来水，下半部分喷洒香料，通过对比分析来区分香料与水在烟叶表面的光谱差异。

在整个数据采集过程中，将严格控制环境条件与相机参数。通过分析不同状态烟叶的光谱特征，预期能够建立香料分布与光谱变化之间的对应关系，为烟叶品质的无损检测提供有效手段。

「高光谱数据」

「高光谱曲线」

未喷洒区域：

喷洒1次：

喷洒2次：

喷洒3次：

喷洒4次：

伪彩色合成：

「总结」

分析显示，香料处理后烟叶的光谱曲线在1450nm处出现明显吸收谷。通过优化三波段组合进行图像可视化，能有效凸显处理区域。但本研究的核心难点在于，香料与清水的光谱特征高度重叠，难以有效区分。