1.식량 품질 검사의 중요성

하이 스펙트럼 이미징 기술 (HSI) 은 스펙트럼 분석과 공간 이미징을 융합하는 최첨단 검측 수단으로서 식량 품질 검측 분야에서 전 * 비트, 고정밀도의 분석 체계를 구축하여 대체할 수 없는 응용 가치를 보여준다.이 기술은 샘플의 스펙트럼 특징과 공간 분포 정보를 동시에 수집하여 식량 외관 형태와 내부 성분의 일체화 검측을 실현하였다-공간 영상 데이터는 곰팡이, 미비 입자, 품종 순도 등 외관 품질 지표를 정확하게 식별할 수 있고, 스펙트럼 특징은 수분, 단백질, 전분 등 핵심 화학 성분의 함량 분포 및 물리 구조 특성을 깊이 해석할 수 있으며,"표심 겸용"의 전 차원 품질 평가를 달성할 수 있다.

전통적인 검측 방법이 화학 시약에 의존하고 검측 주기가 길며 파괴적인 한계가 존재하는 것에 비해 HSI 기술은"신속, 객관, 비접촉, 무손상"의 핵심 우세로 대량의 샘플의 고효율 선별 검사를 실현하여 화학 검측으로 인한 2차 오염 위험을 피할 뿐만 아니라 검측 효율과 결과의 정확성을 대폭 향상시켰으며, 현대 식품 안전 관리 통제와 품질 정밀화 관리의 발전 수요에 완전히 부합한다.컴퓨터 비전, 기계 학습 및 딥 러닝 기술의 부단한 진보에 따라 식량 품질 검측에서의 HSI의 응용은 더욱 지능화되어 농업 생산, 식품 가공 및 식량 저장 등의 단계에 정교함을 제공할 것이다준, 고효률의 품질통제수단은 우리 나라 량곡산업이 고품질, 지능화 방향으로 발전하도록 추진하는데 도움이 된다.

2.고스펙트럼 영상 기술이 식량 이화학품질 검측에서의 응용

An et al.(2024)는 하이 스펙트럼 이미징 기술과 데이터 융합 전략을 결합하여 녹색 손상이 없는 단일 옥수수 종자의 활력 평가 방법을 개발했다.

연구는 과산화수소효소(CAT) 활성과 아세트알데히드(MDA) 함량을 핵심 생화학 지표로 인공노화 실험을 기반으로 노화 경도별 종자 샘플을 구축하고, 편최소이승회귀(PLSR) 모델을 이용해 CAT와 MDA 함량을 예측하고, 저층과 중층 수를 결합해 융합 전략에 따라 모델 성능을 최적화(예측집 RPD는 각각 2.11과 2.93)했다.이중 임계값 판별 전략을 추가로 제시하고, CAT 활성(임계값 317μmol·min⁻¹·g⁻¹)과 MDA 함량(임계값 22nmol·g⁻¹)의 결합 임계값을 설정함으로써 92.9%의 정확도로 시드 활력을 효율적으로 분류했다.

이 방법은 생화학 지표와 스펙트럼 특징의 연관성을 통해 종자 활력 평가에 해석할 수 있는 정량 근거를 제공하며, 전통적인 발아 시험과 단일 스펙트럼 모델에 비해 고효율, 환경보호성과 고정밀도를 겸비하여 농업 종자 품질 관리에 새로운 사고를 제공한다.연구 과정은 그림 7과 같다.

그림 8 연구 흐름도

3.더블 리치 스펙트럼 하이 스펙트럼 관련 제품 추천 (식량 품질 검사 장면에 적합)

강소성 쌍리합보는 국*급 고*기술기업으로서 고스펙트럼영상기술연구개발에 초점을 맞추고 그 제품은 량곡의"논밭감측-저장검측-품종선별"의 전반 과정의 수요를 망라할수 있으며 핵심추천은 다음과 같다.

드론 탑재 레이저 레이더 하이 스펙트럼 영상 시스템 (모델: GaiaSky-mini-VLidar)

핵심 매개변수

적합한 식량 품질 검측 장면

논밭 대면적 모니터링:옥수수, 벼 등 대전 작물의 생장기 품질 경보 (예: 수분 분포, 엽록소 함량) 에 적용되며, 레이저 레이더의 3차원 점 구름과 결합하여 작물의 주형과 씨알 품질 (예: 이삭부 높이와 전분 함량) 을 연관시킬 수 있다;

저장 전 대전 선별검사:농지를 빠르게 스캔하고, 높은 스펙트럼 데이터를 통해 식량 수분, 지방산 함량을 초보적으로 판정하며, 양질의 지역을 선별하여 우선적으로 수매하여 저장 곰팡이 위험을 낮춘다

드론 탑재 일광 유도 엽록소 형광 시스템 (모델명: GaiaSky-SP-SIF)

적합한 식량 품질 검측 장면

식량 성장기 건강 모니터링:엽록소형광 (690nm/760nm 웨이브) 을 통해 작물의 광합성 효율을 반영하고 가뭄, 병해충 등 협박 (협박은 지방산 상승, 단백질 저하를 초래할 수 있음) 을 경보하여 최종 식량 품질을 확보한다.

품목 필터링 보조:서로 다른 식량 품종의 형광 특징을 비교하고, 관련 후기 단백질 함량 검측 결과를 비교하여, 신속하게 양질의 품종을 선별한다

4. 요약

높은 스펙트럼 기술은 이미"실험실 연구"에서"식량 산업 응용"으로 나아갔으며, 수분, 영양 성분, 종자 활력의 전 차원 무손실 검측을 실현할 수 있다;쌍리합보의 무인기 탑재 고스펙트럼 시스템 (레이저 레이더, 형광 검측 포함) 은 이 기술의"규모화, 야외화"응용에 하드웨어 버팀목을 제공하였는데, 특히 식량의"논밭 검측-품종 선별-저장 경보"의 실제 수요에 적합하여 중국 식량 생산업이"고정밀도, 지능화"로 업그레이드되도록 돕는다.