Bu çalışmada 400-1000nm hiperspektral kamera uygulanmış ve bir ürünü olan FS13 kullanılmıştır.Hangzhou CHNSpec Technology Co., Ltd, ilgili araştırma için kullanılabilir.Spektral aralık 400-1000nm, dalga boyu çözünürlüğü 2.5nm'den daha iyi ve 1200'e kadar spektral kanala ulaşılabilir.Toplama hızı tam spektrumda 128FPS'ye ulaşabilir ve bant seçiminden sonraki maksimum hız 3300Hz'dir (çok bölgeli bant seçimini destekler).
Tıbbi jelatin içi boş sert kapsül, krom içeriğinin ulusal sağlık standardı tarafından şart koşulan önemli bir test indeksi olduğu bir tür özel tıbbi yardımcı maddedir.Aşırı krom içeriğine sahip kapsüller genellikle "toksik kapsüller" olarak bilinir ve insan vücudu için çok toksiktir.Şu anda, krom içeriği geleneksel kimyasal analiz yöntemi ile belirlenmektedir.Geleneksel krom algılama yöntemi zaman alıcıdır, ekipman pahalıdır, büyük miktarda nitrik asit sindiriminin kullanılması ikincil kirliliğe neden olmak kolaydır ve cihazın çalışmasının tamamlanması için profesyonel personel gerekir.Bu nedenle, tıbbi kapsüllerdeki krom içeriğinin hızlı tespiti için uygun ve hızlı bir yöntemin geliştirilmesi, önemli uygulama önemine ve pazar beklentisine sahiptir.
Ağır metallerin hiperspektral tespitinin fizibilitesine dayanarak, bu makale aşırı krom içeriğine sahip normal MEHGC ve MEHGC'nin toplanan sonuçlarını karşılaştırmak için geleneksel atomik absorpsiyon spektrometrisini kullanır, ardından hiperspektral analizle iki tür MehGC verisi toplar ve hiperspektral verileri analiz etmek için temel bileşen analizi (PCA) ve kısmi en küçük kareler yöntemini kullanır ve son olarak ilgili modeli kurar."Zehir kapsüllerinin" kalitatif tespitini gerçekleştirmek.
Hiperspektral veriler çoklu bant görüntülerinden oluştuğu için her görüntü bir öznitelik olarak kabul edilebilir.Hiperspektral veriler boyutsal olarak küçültülürse, görüntü verileri arasındaki farkı en üst düzeye çıkarmak için orijinal veriler yeni bir koordinat sistemine değiştirilecek ve sonuç orijinal görüntüden çok farklı olacaktır.Bu teknik, bilgi içeriğini geliştirmek, gürültüyü izole etmek ve veri boyutlarını azaltmak için çok etkilidir.Hiperspektral görüntülerin PCA boyutluluğunun azaltılmasından sonra elde edilen ilk 4 ana bileşen, Şekil 1'de gösterilmektedir.
Hiperspektral görüntülerin avantajı, yalnızca görüntü bilgisinin değil, aynı zamanda spektral bilginin de olmasıdır.Spektral bilgiyi elde etmek için, her numune için ilgili bölge seçilir ve her ilgili bölgenin kendi spektral yanıt eğrisi vardır.Kapsül kapağı ile kapsül gövdesi arasındaki renk farklılığından dolayı, rengin sonuca etkisini ortadan kaldırmak için, her bir kapsül için iki ilgi bölgesi seçildi (biri kapsül kapağında ve biri kapsül gövdesinde).İlgili bölgeler, kapsülün hiperspektral görüntüsü üzerinde rastgele seçilebilir ve her bölgedeki piksel sayısı 2 ila 6 arasında değişir. İlgilenilen bölge için nihai spektral veri, bölgedeki tüm piksellerin ortalaması olarak hesaplanır.4 farklı bölgenin (sırasıyla normal kapsüllerin kapsülleri ve kapakları ve "toksik kapsüller") spektral eğrileri Şekil 2'de gösterilmektedir.
450~900 nm'lik hiperspektral verilerde, normal kapsül ve "toksik kapsül" spektral verileri, önce normalize edilen ilgi bölgesi seçilerek elde edildi ve ardından PLS-DA ile veri boyut küçültme ve diskriminant analizi yapıldı.Giriş özellikleri olarak dört PLS operatörü seçildiğinde, normal kapsül ve "toksik kapsül" tanıma oranı %100'e ulaştı.Spesifiklik ve duyarlılık da %100'dür;PLS-DA ayrım yöntemi ile normal kapsüller ile "toksik kapsüller"in ayırt edilebildiği görülmektedir."Zehir kapsüllerini" algılamak için hiperspektral görüntü teknolojisinin kullanılması, geleneksel yöntemlerin karmaşıklığını büyük ölçüde azaltabilir.
Ek olarak, güvenirliği artırmak için örnekler floresan veya ultraviyole gibi daha geniş bir spektrumda incelenmelidir."Zehir kapsülü" niteliksel olarak yürütülürken, farklı krom içeriğine sahip jelatin şablonlar yapmayı düşünebilen, şablonun krom içeriği ile spektral veriler arasındaki korelasyon modelini ortaya çıkaran ve bu modeli bilinmeyen "zehir kapsülü" nün ağır metal krom içeriğini tahmin etmek için kullanan nicel araştırmalar yapmak da gereklidir."Zehir kapsülü" olayının müteakip etkisi göz önüne alındığında, numune bulmak zordur, ancak testin etkinliğini artırmak için krom içerikli çeşitli kapsül numunelerinin kullanılması gerekir.