可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测

为什么毛脚茧需要鉴别检测？

蚕茧的上蔟时间（mounting time）是影响蚕茧品质的重要因素之一。在实际收购中，通常把正在吐丝的茧及吐完丝未化蛹的毛脚茧统称为毛脚茧。一般熟蚕上蔟后，在25℃左右的条件下，从上蔟第1d开始叶丝，至第3d或第4d吐丝结茧完成，再经过2~3d才蜕皮化蛹。随着上蔟时间的增加（3~7d），蚕茧的茧层量和茧层率均增加2。根据研究，上蔟后48h所采蚕茧，当日无化蛹茧；上蔟后72h所采蚕茧，当日化蛹率为26%；上蔟后96h 所采蚕茧，化蛹率为78%；上蔟后120h所采蚕茧，化蛹率为100%。蚕茧流通和加工过程中，毛脚茧的主要危害为烘折比正常茧大，影响蚕茧和生丝的品质。特别是尚未吐完丝的茧，将直接影响粒茧丝长、茧层率及出丝率。毛脚茧发生蒸热后，毛脚茧蛹、嫩蛹、正常蛹等均易被闷死，而被闷死的嫩蛹在干燥中，蛹壳易破裂，流出污汁或蛹油污染茧层而成下茧。

根据统计，同批量的毛脚茧比正常茧的上车率低2~4%，解舒率下降4~6%，蒸热严重者解舒率下降10%甚至更多。按照丝厂经验数据，解舒下降1%或上车率降低1%，对应巢折增大3~4kg，生丝成本将会有所增加，同时造成生丝品质和市价的降低。

毛脚茧的鉴别检测方法

1. 近红外光谱分析法：利用近红外光谱仪对毛脚茧进行扫描分析，根据样品的吸收谱图，结合时间域和频域的数据进行化学定量和质量鉴别。

2. 形态学分析法：通过观测毛脚茧的形态和结构特征，包括大小、颜色、表面形态、纹理等方面，与已知的其他杂质物质进行比对鉴定。

3. 视觉识别法：人眼经验判断法，通过对毛脚茧的颜色、形态等特征进行观察，并结合个人的经验和背景知识，进行毛脚茧的识别。

4. 化学分析法：通过对毛脚茧的化学成分进行分析，比对其成分与其他杂质物质的差异，确定毛脚茧的身份。

5. 遗传分析法：以分子生物学技术为基础，通过对毛脚茧的遗传信息进行分析和比对，来确定其身份和鉴别检测。

   
   

与传统检测方法相比，可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测优势

1. 非接触式检测：传统检测方法对于毛脚茧的检测需要依靠人工视觉或者手工操作，而可见近红外光谱相机可以非接触方式对样品进行检测，减少了人为因素可能导致的误差。

2. 高效性：传统检测方法需要大量的人工操作和时间，而可见近红外光谱相机可以快速地完成毛脚茧的检测，节省了时间和劳动力成本。

3. 多元信息：可见近红外光谱相机可以获得样品的光谱信息，可以同步获取多个角度的信息，得到毛脚茧的形态，成分，结构等方面的多元信息，全面、准确地鉴别毛脚茧。

4. 非破坏性检测：传统检测方法需要破坏性地处理样品，而可见近红外光谱相机是一种非破坏性检测方法，可以不损坏样品就对其进行检测，更加可靠。

5. 自动化程度高：可见近红外光谱相机可以应用于自动化检测设备中，可实现实时在线检测，适用于工业化和生产化场合。

相较传统检测方法，可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测具有非接触、高效、多信息、非破坏性、自动化程度高等优势，为毛脚茧的鉴别提供了更加准确、全面、高效、稳定的解决方案。

可见近红外光谱相机对毛脚茧的鉴别检测应用案例

本研究应用了400-1000nm的可见近红外高光谱相机，可采用SINESPE赛斯拜克技术有限公司产品SP130M进行相关研究。光谱范围在400-1000nm，波长分辨率优于2.5nm，可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS，波段选择后最高3300Hz（支持多区域波段选择）。

本研究采用可见/近红外光谱技术对毛脚茧进行鉴别检测。采用连续投影算法（SPA）提取特征波长，并用PLS方法建立了模型，为实现毛脚茧快速鉴别提供依据。

本研究基于可见/近红外光谱技术，对毛脚茧进行了鉴别检测。首先使用基线校正预处理方法，消除因不同采集时间导致的样品光谱数据基线不同，然后采用主成分分析方法（PCA）对毛脚茧和成熟茧进行了定性分析，随后提出了一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）算法的毛脚茧鉴别方法，并采用连续投影算法（SPA）将601个光谱变量减少到12个，减少了98.00%的模型变量。此模型对毛脚茧的鉴别准确率达到了100%。表明基于可见/近红外光谱技术，可以较好的检测出猫脚茧。

近红外光谱相机具有快速、非接触、非破坏性等优点，可以实现自动化高效检测，能够在生产线上进行实时监测和筛查。同时，近红外光谱相机的应用也经过了实践验证，越来越多的企业开始采用该技术来保证产品质量和安全性。