一、高光譜煙草加工檢測應(yīng)用背景

實時檢測松散回潮后片煙含水率對于提升卷煙產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。常用的片煙含水率檢測方法有氣相色譜法、近紅外技術(shù)和卡爾費休-加熱爐法，但這些方法耗時長、測量范圍小，難以直觀反映片煙表面水分分布狀況。目前基于機器視覺開展了大量煙葉含水率預(yù)測研究。前人根據(jù)煙葉物理形態(tài)和表面顏色變化建立的模型雖具有較好的預(yù)測精度，但在更換煙葉品種或葉片舒展性較差時容易產(chǎn)生誤差，且實驗結(jié)果無法直接觀察水分分布狀況。

高光譜成像技術(shù)（Hyperspectral imaging，HSI）具有光譜分辨率高、測量范圍廣、圖譜合一等特點，普遍應(yīng)用于地表監(jiān)測、礦物探測等領(lǐng)域。近年來高光譜成像技術(shù)在煙草制品的化學(xué)分析領(lǐng)域也取得廣泛關(guān)注。

二、煙草加工檢測中，高光譜可以應(yīng)用于以下幾個方面：

1.監(jiān)測煙草脅迫：光譜技術(shù)能夠監(jiān)測煙草的水分脅迫情況，通過煙草冠層高光譜的紅邊位置變化來判斷水分脅迫程度。這有助于及時了解煙草的生長狀況，以便采取相應(yīng)的管理措施。

2.監(jiān)測煙葉成熟度：光譜技術(shù)可用于監(jiān)測煙葉的成熟度。通過測定煙葉中的化學(xué)成分變化，可以判斷其成熟度，進(jìn)而確定最佳的采摘時間。

3.產(chǎn)量估算與品質(zhì)監(jiān)測：利用光譜技術(shù)，可以對煙草的產(chǎn)量進(jìn)行估算，并監(jiān)測煙草的品質(zhì)，包括口感、香氣等。這有助于優(yōu)化煙草種植和加工過程，提高煙草的產(chǎn)量和品質(zhì)。

4.識別煙葉等級：通過光譜技術(shù)，可以識別不同香型的煙葉，進(jìn)行等級自動鑒定。這有助于確保煙草產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。

5.內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測：光譜技術(shù)還可以對香煙內(nèi)部進(jìn)行三維成像，直觀地顯示出雜質(zhì)的大小和位置，從而確保煙草產(chǎn)品的安全性。

綜上所述，高光譜成像技術(shù)在煙草加工檢測中發(fā)揮著重要作用，能夠幫助人們更好地了解煙草的生長狀況、脅迫情況、成熟度和產(chǎn)量等信息，從而優(yōu)化煙草種植和加工過程，提高煙草產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

三、高光譜檢測煙草的測試過程

1、實驗設(shè)備：FS-15短波紅外高光譜相機、測試臺架

2、樣品：不同樣品煙葉若干

3.測試結(jié)果

通過對比八組添加不同香料成分的煙葉進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)不同香料會對煙葉的反射率產(chǎn)生影響

不同料液在900-1700nm下的光譜反射率有明顯差異

可在900-1700NM短波紅外圖像上直接觀察到料液的分布情況

四、高光譜在煙草加工檢測領(lǐng)域應(yīng)用前景

高光譜相機技術(shù)的應(yīng)用為煙草質(zhì)量檢測提供了新的解決方案。高光譜相機不僅提高了煙草的檢測效率和準(zhǔn)確性，還可以實時監(jiān)測有害物質(zhì)的存在，促進(jìn)了煙草監(jiān)管體系和質(zhì)量控制。這種技術(shù)可以為煙草行業(yè)的發(fā)展和質(zhì)量監(jiān)控帶來更多的機遇和創(chuàng)新思路。在煙草加工檢測中發(fā)揮了重要作用，不僅提高了煙草種植和加工過程的效率和準(zhǔn)確性，也為煙草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入拓展，相信高光譜成像技術(shù)將在煙草加工檢測領(lǐng)域發(fā)揮更加廣泛和重要的作用。