显微应用：基于高光谱的鱼肉中寄生虫的检测

一、 实验目的  
    检测鱼肉中是否含有寄生虫，并标出其确切位置。  

二、 实验仪器  
    V10E-PS高光谱成像仪系统。  

三、简要原理  
    高光谱成像系统组成包括：暗箱，光源，光谱相机（高光谱成像仪），一维位移台等。  

    溴钨灯光源照射放在位移台上的鱼肉样本，面阵CCD探测器在光学焦面的垂直方向上做横向排列完成横向扫描（X方向），获取的是对象在条状空间中每个像素在各波长下的图像信息。同时，在位移台前进在过程中，排列的探测器扫出一条带状轨迹从而完成纵向扫描（Y方向）。  

    首先要对样品进行对焦，使之成像是清晰的。

  
    然后在测试前要进行黑白校正，加载黑白校正文件进行校正。请确保校正文件的采集参数（曝光时间、像素合并等）相同。   
还要注意曝光时间要和扫描速度相匹配，否则得到的将是横纵比失真的图像，丢失采集信息。  

四、测试结果  
    样品测试时显示的RGB合成伪彩**像如图一所示。 

图一  

五、数据分析  
    数采软件采集到的数据格式包括.hdr头文件和.raw初始文件。使用数据分析软件对其进行分析。经过Resize（重置图像大小和波段范围）、ROI（感兴趣区）、Filter（中值滤波）、PCA(主成分分析)和MNF（小噪声分离）后的分析图像。比较不同分析方法得到的图像，可以很容易的确定生有寄生虫的位置。  

图二(a)749nm     (b)PC6           (c)PC8          (d)MNF 

    从图二的(b)、(c)、(d)中可以看出，只有一个区域是重合的，可以证明此处为生有寄生虫的部位，其余相似区域可能是鱼刺的干扰等。  

图四 PC8图像光谱曲线权重系数 

六、 结论及建议  
    本实验使用V10E高光谱成像仪系统，在可见光和近红外波段范围内，实时的采集到了光谱分辨率较高，通道数量多，且成像清晰的鱼肉样本数据，用数据分析软件经过主成分分析和小噪声分离后，可进行比较分析，能够快捷方便的分辨来生有寄生虫的鱼肉部分，且可以排除鱼刺的影响。