芬蘭SPECIM工業(yè)高光譜相機(jī)在顏色測量的準(zhǔn)確度上于人眼和RGB相機(jī)，可以采集目標(biāo)物的反射光譜信息，并使用Lab顏色空間來分析光譜信息。

Lab顏色空間是個(gè)三維顏色坐標(biāo)系，其中：L = 亮度，從黑色到白色；a = 從青色到品紅色/紅色；b = 從藍(lán)色到黃色。 為了表示顏色感知精度，我們使用ΔE值，它用于描述LAB顏色空間中兩點(diǎn)之間的差異，ΔE值越小，感知越準(zhǔn)確。

為了演示說明SPECIM FX工業(yè)高光譜相機(jī)是如何用于顏色測量和分析的，我們測量了在烤箱中烘烤不同時(shí)長的面包的顏色。

標(biāo)準(zhǔn)的烘烤時(shí)間為5-6分鐘，短的烘烤時(shí)間為3分鐘，烘烤時(shí)間依次增加1分鐘。明顯烤焦的面包（黑色）烘烤了8分鐘。

1、 實(shí)驗(yàn)測試

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：芬蘭SPECIM FX10c高光譜相機(jī)（光譜范圍400-770nm）；SPECIM Lab scanner 40x20；鹵素?zé)艄庠矗篋ECOSTAR 51 ALU（型號(hào)）、35W（額定功率）、12V（額定電壓）、36deg（光束角度）、GU5.3 lamps（燈座）；工業(yè)PC和Lumo Recorder SW。

2、 數(shù)據(jù)分析

我們使用芬蘭SPECIM公司的有分析軟件分析了樣品的原始數(shù)據(jù)，并獲得了表征面包外觀顏色的Lab值。為使分析結(jié)果簡單明了，我們僅呈現(xiàn)三個(gè)單測量點(diǎn)的Lab值；當(dāng)然，我們也可以獲取圖像的每個(gè)像素點(diǎn)的Lab值。下表中列出了每個(gè)面包上三個(gè)不同測量點(diǎn)的Lab值。

從以上分析得出的數(shù)據(jù)我們能夠明顯的看到：

按照配方烘烤的面包，L值約為50-60。未烤熟的面包的L值明顯較高（超過65），而烤焦的面包的L值明顯較低，約為35。未烤熟或烤焦面包的a值都較低（﹤16），適的a值約為20-22。除非面包被烤焦，否則b值幾乎沒有差異。若b值﹤10，面包被輕微的烤焦；若b值﹤4，則面包明顯被烤焦了。

下圖可以看到面包上每個(gè)測量點(diǎn)的具體情況：

烘烤3分鐘：未烤熟的面包的L值始終高于65，而b值略高于烤熟的面包。

烘烤4分鐘：有2個(gè)測量點(diǎn)的Lab值看起來與按配方烘烤的面包的Lab值接近。而第三個(gè)測量點(diǎn)(L:74.4  a:15.6  b:40.3)表明面包尚未烤熟：該點(diǎn)的Lab值接近未烤熟面包（烘烤3分鐘）的Lab值。

烘烤5分鐘：此面包的烘烤時(shí)間是在配方要求的時(shí)間之內(nèi)。三個(gè)測量點(diǎn)的L值均沒有超過70，而a值高于烤焦和未烤熟面包的a值，b值大約為30。

烘烤6分鐘：雖然此面包的烘烤時(shí)間在適烘烤時(shí)間之內(nèi)，但其中個(gè)測量點(diǎn)（L:28.2  a:19.8   b:18.7）的值低于烘烤了5分鐘的面包。這表明該面包的烘烤時(shí)間應(yīng)該接近5分鐘，而不是6分鐘，即使有兩個(gè)測量點(diǎn)的Lab值符合按配方要求烘烤的面包顏色。這表明，為了確保整個(gè)面包烘烤均勻，有必要測量盡可能多的點(diǎn)。

 烘烤7分鐘：在視覺檢測中，此面包的烘烤時(shí)間略微過長，但還可以食用。所有測量的Lab值都更接近烤焦的面包（烘烤8分鐘），這表明此面包不符合我們的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

 烘烤8分鐘：此面包明顯被烤焦，每個(gè)測量點(diǎn)的Lab值都低于我們測量過的其他面包。

芬蘭SPECIM高光譜相機(jī)不僅適用于食品的顏色測量，且適用于精美印刷品的色差檢測，在汽車車身的顏色測量上也有應(yīng)用案例。另外，針對食品，還可以檢測食品中的異物、檢測糖分或水分的含量、檢測填充物是否均勻分布等。在線檢測過程快速、可靠，可顯著提高食品質(zhì)量和安全性。