漫透射

光線穿過粗糙表面的透射材料（如磨砂玻璃）時，透射光彌散開，在巨觀上不存在規則透射，稱之為漫透射。若光線照射到漫射性好的透光材料上時（如乳白玻璃等），透射光將向所有的方向散開並均勻分布在整個半球空間內，這時亮度在各個方向上均相同時，這稱為各向同性漫透射（以前稱為均勻漫透射）。又被稱為“次表面散射”。

基本介紹

• 中文名：漫透射
• 外文名：Diffuse transmission
• 學科：環境工程
• 領域：環境科學
• 別稱：次表面散射
• 別稱：均勻漫透射

定義

漫透射指的是一束人射光經透射後被分散向許多方向，其原因是光在介質中被散射。光線穿過粗糙表面的透射材料(如磨砂玻璃)時，透射光彌散開，在巨觀上不存在規則透射，稱之為漫透射。 若光線照射到漫射性好的透光材料上時(如乳白玻璃等)，透射光將向所有的方向散開並均勻分布在整個半球空間內，這時亮度在各個方向上均相同時，這稱為各向同性漫透射(以前稱為均勻漫透射)。

簡介

為了滿足果蔬品質快速安全無損檢測 ，基於可見一近紅外漫透射原理 ，設計了番茄專用環形 光源，自行搭建了番茄可見一近紅外漫透射多品質檢測系統，並以可溶性固形物含量(SSC)和總糖 (TS)作為內部品質指標，對 58個番茄樣品進行了快速無損檢測研究。基於自主搭 建的系統對每個番茄進行四點的光譜採集，對平均後的光譜分別用l5點 SG-卷積平滑 (SG-Smooth)、標準正態變數變換(SNV)、多元散射校正(MSC)、一階導數(FD)等方法進行了預處理，分別建立了SSC及 TS的偏最小二乘預測模型，並對該模型進行了驗證 。結果表 明：採用15點 SG平滑預處理後的SSC預測模型校正集和預測集相關係數分別為0.9956和 0.9760，均方根誤差分別 為 0.0524。Brix和 0.0823。Brix。採用 SG平滑後一階導數預處理的TS預測模型校正集和預測集相關係數分別為0.9691和 0.9729，均方根誤差分別為0.4238 和0.4549。模型驗證結果顯示，番茄 SSC和 TS模型預測結果 與標 準理化值相關係數分別為 0.9855和 0.9449，均方根誤差分別為 0.0663。Brix和 0.5715 。利用自行搭建的可見一近紅外漫透射光譜檢測系統完全可以實現番茄可溶性固形物及總糖含量的快速無損預測，為番茄內部品質的評價提供了實時、無損、快速的檢測方法，為其線上分級提供理論基礎。

番茄可見一近紅外漫透射光譜

利用自行搭建的可見一近紅外漫透射光譜檢測系統分別對4O個番茄樣品進行光譜曲線的採集，採集後的原始平均光譜曲線。由於漫透射原始光譜曲線兩端噪聲較大 ，參考 700~900nrn為近紅外評判水果內部品質指標的“診斷窗 口-[15]，選 取信 息量 較 豐富 且平滑的630～ 920nm範圍內的光譜信息作為定標和建模。分別用 15點 SC-卷積平滑(SCrSmooth)、標準正態變數變換(SNV)、多元散射校正(MSC)、一階導數(FD)、二階導數(SD)、小波消噪等預處理方法對原始平均光譜進行了預處理，其中15點 SG卷積平滑 、多元散射校正 、一階導數預處理後的光譜曲線。

基於漫透射光譜技術的番茄可溶性固形物

隨著人們生活水平的提高，果蔬的內部品質越來越受到人們的重視。果蔬內部品質的傳統化學檢測方法精度高，但操作繁瑣、耗時長、破壞樣本、試劑成本較高。現今基於光學技術的快速無損檢測方法正逐 步取代傳統化學取樣檢測 Ⅲ ，已在蘋果 、西瓜 、柑橘 、獼猴桃 、馬鈴薯等果蔬 的內部品質檢測 中發揮重要 的作用。番茄(Tomato)富含 多種 營養 成分 ，能為人體提供不可缺少的糖、有機酸、礦物質、維生素等，它栽培範圍廣，供市時間長並有良好的後熟性，已經成為世界第二大蔬菜消費品。在番茄的眾多內部品質指標中，番茄可溶性固形物 (solublesolidscontent，SSC)和總糖 (totalsugar，TS)對番茄的風味 口感起著重要的影響，是評價番茄內部品質的重要指標之一 。

番茄可溶性固形物及總糖在實際套用中的檢測主要為化學方法，國內外不少學者基於光學技術進行了番茄總糖等內部品質的快速無損檢測研究。金同銘等最早在1997年套用近紅外光譜分析技術檢測番 茄中糖酸等含量。馬蘭等基於近紅外漫反射光譜方法對番茄總糖建立了預測模型，其相關係數為0．930，均方差為0．466。Flores等_1u利用近紅外光譜分析技術對番茄可溶性固形物(SSC)和可滴定酸 (TA)進行了預測。張若宇等利用高光譜漫透射成像技術實現了番茄可溶性固形物含量的有效測定，其模型均方根誤差為 0.133，相關係數為 0．9O。以上大部分研究均基於近紅外漫反射光譜技術，少有基於漫透射技術的番茄品質無損快速檢測的相關研 究報導 。近紅外漫透射光譜技術可以反映番茄內部整體信息，較適合番茄這樣不均勻樣品內部品質的預測。基於可見一近紅外漫透射原理，設計了番茄專用環形光源，搭建了番茄可見一近紅外漫透射檢測系統，並基於該檢測系統對番茄可溶性固形物及總糖含量進行了無損傷檢測研究。旨在基於可見一近紅外漫透射原理建立反映番茄整體內部信息的可靠穩定的可溶性固形物(以下簡稱 SSC)及總糖(以下簡稱 TS)含量 的快速無損檢測方法。

基於可見一近紅外漫透射原理

設計了番茄專用環形光源，自行搭建了番茄可見一近紅外漫透射檢測系統，並對番茄可溶性固形物(SSC)含量及總糖(TS)進行了快速無損檢測研究 。結果表明：基於自行搭建的可見一近紅外漫透射系統採集的光譜經 SG平滑預處理的SSC預測模型結果最好，R和R分別為0．9956和0．9760。經SG平滑後一階導數預處理建立的TS預測模型結果最好，R 和 R。分 別 為 0．9691和0．9729。本研究還對所建立 的 SSC和 TS預測模型進行了實驗驗證 。SSC模型預測結果與標準理化值相關係數為0．9855，均方根誤差為0．0663。Brix，TS模型預測結果與標準理化值相關係數為 0．9449，均方根誤差為 0．5715 。利用自行搭建的可見一近紅外漫透射光譜檢測系統完全可以實現番茄可溶性固形物及總糖含量的快速無損預測，為以後的番茄品質指標的快速無損線上分級提供了理論基礎。