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第1章 绪论1

1.1 农产品质量安全的定义1

1.2 农产品质量安全光学无损检测技术3

1.2.1 近红外光谱法4

1.2.2 光谱图像5

1.2.3 激光拉曼光谱6

1.2.4 荧光光谱6

1.2.5 激光诱导击穿光谱7

1.2.6 X射线图像8

1.3 农产品质量安全光学无损检测技术的发展趋势9

第2章 光谱图像无损检测技术11

2.1 光谱图像基本概念及技术背景11

2.2 多光谱成像器12

2.2.1 液晶可调滤波器工作原理13

2.2.2 声光可调滤波器工作原理14

2.3 高光谱成像器15

2.3.1 成像光谱仪工作原理15

2.3.2 成像光谱仪的色散元件16

2.3.3 常用高光谱成像器19

2.4 光谱图像无损检测系统21

2.4.1 多光谱图像无损检测系统21

2.4.2 高光谱图像无损检测系统24

2.5 高光谱及多光谱图像技术在农产品质量安全无损检测中的应用26

2.5.1 高光谱图像技术在苹果表面缺陷、污染检测中的应用26

2.5.2 可见／近红外高光谱图像技术无损检测脐橙表面农药残留28

2.5.3 激光诱导荧光高光谱图像技术无损检测脐橙表面农药残留32

2.5.4 可见／近红外高光谱图像技术无损检测梨表面损伤36

第3章 荧光光谱无损检测技术39

3.1 荧光光谱概述39

3.1.1 荧光产生机理39

3.1.2 物质产生荧光的条件40

3.1.3 荧光的相关参数41

3.1.4 荧光光谱分析法42

3.2 荧光光谱无损检测装置45

3.2.1 基于PMT探测的激光诱导荧光光谱无损检测装置45

3.2.2 基于增强型CCD的激光诱导荧光光谱无损检测装置46

3.2.3 荧光高光谱图像无损检测装置46

3.2.4 基于普通CCD光谱仪的荧光光谱无损检测装置47

3.3 荧光光谱无损检测技术在农产品质量安全检测中的应用48

3.3.1 水果表面农药残留的激光诱导荧光高光谱无损检测技术48

3.3.2 水果表面农药残留的紫外光荧光光谱无损检测技术51

3.3.3 水果表面农药残留的紫外光荧光光谱无损检测技术55

第4章 激光诱导击穿光谱无损检测技术60

4.1 概述60

4.1.1 激光诱导击穿光谱原理60

4.1.2 激光诱导击穿光谱发展历程61

4.1.3 激光诱导击穿光谱技术优缺点61

4.2 激光诱导击穿光谱无损检测装置设计62

4.2.1 激光器63

4.2.2 样品室64

4.2.3 光谱采集系统64

4.2.4 基于AvaSpec多通道光谱仪的LIBS无损检测系统设计66

4.2.5 商品化激光诱导击穿光谱系统67

4.3 激光诱导击穿光谱建模方法70

4.4 激光诱导击穿光谱在农产品品质检测中的应用70

4.4.1 激光诱导击穿光谱快速检测南丰蜜橘矿质元素70

4.4.2 新鲜蔬菜中痕量元素的激光诱导击穿光谱检测73

4.4.3 基于飞秒激光诱导击穿光谱的细菌识别76

第5章 激光拉曼光谱无损检测技术80

5.1 激光拉曼光谱概述80

5.1.1 拉曼光的基本概念80

5.1.2 拉曼光谱的基本原理80

5.1.3 拉曼光谱的优缺点81

5.1.4 共振拉曼光谱法82

5.1.5 表面增强拉曼光谱法83

5.2 激光拉曼光谱无损检测系统设计83

5.2.1 普通拉曼光谱无损检测系统84

5.2.2 共振拉曼光谱无损检测系统89

5.2.3 表面增强拉曼光谱检测系统90

5.3 激光拉曼光谱检测在农产品品质检测中的应用92

5.3.1 动物饲料和食物中三聚氰胺的激光拉曼光谱检测92

5.3.2 拉曼光谱无损检测细菌94

第6章 近红外光谱无损检测技术96

6.1 近红外光谱概述96

6.2 近红外光谱无损检测系统97

6.2.1 近红外光谱仪97

6.2.2 近红外光谱仪的性能指标98

6.3 近红外光谱在水果表面农药残留无损检测中的应用99

6.3.1 基于OSC/PLS法识别被不同浓度氰戊菊酯农药污染的水果100

6.3.2 基于PLS法识别被不同浓度氧乐果农药污染的水果103

6.3.3 基于SVM/GA方法识别农药污染水果106

第7章 X射线图像无损检测技术112

7.1 X射线图像概述112

7.1.1 X射线产生原理112

7.1.2 X射线成像原理113

7.2 X射线图像无损检测系统设计113

7.2.1 无损检测系统工作原理113

7.2.2 X射线图像无损检测系统设计方法114

7.2.3 商品化X射线图像异物检测机介绍118

7.3 采用X射线成像技术剔除禽肉中骨头的实时检测121

7.3.1 检测系统的构建121

7.3.2 X射线图像的厚度补偿123

7.3.3 X射线图像处理与分析128

参考文献131