水分含量是许多行业中的一个重要参数

对于食品行业来说，水分与产品质量和新鲜度密切相关。生产干果时也需要对水分进行适当的监测。

监测燃料的水分含量对于优化燃烧过程和效率至关重要。在造纸行业，需要在多个生产阶段监测水分含量，以确保最终产品的质量。在精准农业中，叶片水分是植物健康状况的关键指标。

监测水分含量可提高生产质量并优化许多行业的流程。需要新的敏捷而准确的技术，在此背景下，Specim 高光谱相机具有许多优势。

水在近红外光谱范围内具有很强的吸收特性，因此使用Specim FX17高光谱相机来监测水分含量是自然而明显的。近红外光谱与化学计量算法相结合可以定量揭示水分含量。由于光谱成像将光谱与成像相结合，Specim FX17 还可以绘制水分的空间分布图，这对于某些应用（例如精准农业和肉类加工）至关重要。

在本研究中，我们调查了碎肉样品的水分含量。水分含量与新鲜度密切相关，需要精确监测其含量，尤其是在包装前。为了这项研究，芬兰食品工业公司Atria提供了十个碎肉样品。为了准确了解它们的水分含量，Specim 订购了第三方实验室的测量数据，该实验室已获得水分分析认证（芬兰塞伊奈约基的Seilab,见下表 1）。

表 1：本研究中每个样品的水分含量（g/100g）。样品 3 和 9 用于验证目的。

我们用 Specim FX17 高光谱相机测量了样品（图 1）。它收集所获取图像的每个像素的近红外光谱（900 – 1700 nm）。可以使用回归模型将这些光谱转换为水分含量。我们使用了其中八个样品来构建和校准模型。我们使用了剩下的两个样品进行验证（表 1 中用 * 表示）。

图 1：40×20 扫描仪上的 FX17（上）和扫描仪样品托盘上的样品示例（下）。

回归模型结果如表 1 和图 2 所示。结果清楚地表明，FX17 是精确测量碎肉水分含量的合适工具。

图 2：水分含量预测定量模型的回归图。红点代表校准样品，绿点代表验证样品。

除了测量样品中的水分含量外，高光谱成像还适合测量其分布（图3）。

图 3：肉类样本（此为样本 3）水分分布示例。

结论

Specim FX17 相机为集成商提供了有关水分含量量化的关键且准确的信息。此外，这种快速且无损的方法还适用于测量有利于工艺优化或质量控制的其他特性。同样，高光谱成像的灵活性使其能够快速适应新的法规和挑战。