北京工商大学杨一：基于高光谱技术开展食品无损检测技术及装备领域的研究

随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，高光谱成像系统在各种研究项目中的使用越来越多，并被应用于各种领域。有研究报告显示，2023年全球高光谱成像系统市场估计为168亿美元，预计2028年有望达到343亿美元，预测期间复合年增长率为15.4%，市场极具活力！

8月8日，仪器信息网主办了“高光谱技术在农业领域的最新应用进展”网络研讨会议（相关精彩视频回放点击：https://www.instrument.com.cn/news/20230811/679327.shtml）。会后，为了更好的展现高光谱技术和应用的创新成果，以及未来的发展趋势，仪器信息网特别策划《高光谱技术创新成果集》网络专题，集中展示高光谱领域的最新成果，包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。本次我们邀请了北京工商大学杨一副教授为我们分享高光谱技术当前的研究进展及其团队研究成果。

北京工商大学副教授 杨一

1、您认为高光谱的技术优势体现在哪些方面？有哪些成熟的应用？

杨一：高光谱成像技术有效的结合了成像技术和光谱技术的特点，可同时获取被检测对象的空间信息和光谱信息。所采集的空间图像信息可以用来评估样本外部的大小，形状和纹理等物理特征，而光谱信息特征则可以用来评估样本内部的生化成分。能同时检测样品的内外部品质，并且可以根据每个像素点分析样本的全局或局部特征使得高光谱成像技术具有得天独厚的优势。高光谱成像技术最早应用于遥感领域，例如地质勘探、海洋监测和植物健康监测等。但随着光学和计算机技术迅速发展以及仪器成本的显著降低，目前高光谱成像技术已经广泛的应用于食品及农产品品质的评估分析。

2、当前高光谱技术发展是否成熟？还有哪些新的技术亟待发展？

杨一：目前高光谱技术发展相对成熟，但价格和成本依旧对其大规模的在线应用起到了限制作用。新的传感技术和光路系统等仍需进一步的发展，相信随着空间分辨率会越来越高、光谱涵盖波段越来越宽且价格成本越来越低的新型高光谱设备的出现，其市场也会越来越大。

3、基于高光谱技术，您开展了哪些方面的研究？取得了怎样的成果？

杨一：本人一直基于机器视觉、近红外光谱技术和高光谱成像技术从事食品及农产品品质无损检测技术及装备领域的研究，并分别针对国内外多种水果、谷物和肉制品的内外部品质、等级及疾病展开快速无损检测。先后在中国农业大学、美国乔治亚大学、美国农业部国家禽肉研究中心、北京市农林科学院及北京工商大学等海内外多个团队学习和工作的经历，使我熟悉本研究领域国内外研究的前沿和热点，期间先后主持国家自然科学基金青年基金及北京市农林科学院博士后科研基金等，并以主要完成人参与国家自然科学基金及国家重点研发计划在内的多项课题研究工作，至今已在国内外期刊及会议上发表数篇高水平论文和参与研发了多项快速检测技术与装备。

4、您是否有产业化的意向或者成果？在合作层面有什么样的需求？

杨一：本人目前已探索和建立了多项基于高光谱技术的食品及农产品快速无损检测及方法，尤其是本人博后所在的北京市农林科学院智能装备技术研究中心智能检测部无损检测实验室团队，长期致力于利用光电技术在不同尺度下研究农产品/食品质量安全快速无损检测的基础问题，并研发了多项快速检测技术与装备。近年来，主持国家科技支撑计划、国家重点研发计划和国家自然科学基金等国家及省部级项目近30项，具有雄厚的技术基础和深厚的行业经验。如有感兴趣的企业欢迎交流合作，将相关技术应用进一步转化到生产中。