高光谱化学成像定量测量药片中布洛芬含量

凭借Perception STUDIO和Perception CORE，Perception Park提供了使工程师能够快速集成高光谱相机并在非常短的上市时间内开发高光谱应用的工具。

除定性应用外，Perception STUDIO还可以进行定量测量。在线定量测量可能支持许多过程，例如对回收过程中的热值进行评级。但是在食品加工中，定量信息可以节省大量金钱，例如，评估生炸薯条的水分，淀粉和糖含量并随后控制炸炉的温度。

但是最主要应用是药品的100％质量控制。在当前的案例中，我们解释了活性药物成分（API）（此处为布洛芬）的定量测​​量。

样品制备：

不包衣的布洛芬600与乳糖混合并压制成片剂。

用Specim FX17高光谱相机记录药丸的两面。第1面用于训练，第2面用于验证。在当前情况下，Perception STUDIO中采用了化学彩色成像方法“ CONSTRAIN”。

选择具有不同浓度布洛芬的药丸（左图中的红色斑点），并生成“约束”模型。在右图中，布洛芬的浓度用灰度值表示。这样，每个视觉系统都可用于对浓度进行分类，甚至设置阈值。通过使用Perception CORE，这也可以应用于最高速度的在线处理。

验证：

由于该模型是通过药丸一侧的参考光谱生成的，因此药丸的背面可用于验证。在右图上方，药丸右列的灰度值与左列几乎相同。使用MATLAB对不同预处理的图像进行统计分析。

使用一阶导数的测量和使用二阶导数的测量是可比较的。由于使用二阶导数时噪声值较大（标准偏差的值较大），因此在工业应用中，一阶导数可能是首选的预处理方法。

模拟一种以上的物质：

对于某些工业在线过程，并​​行测量多个数量非常重要。因此，Perception STUDIO提供了多种可能性。一种是并行传输多个单色流，每个单色流描述一种成分的数量。

另一种可能性是对RGB流建模，其中每种颜色代表一种物质的数量。当不同物质相互影响并且需要不同物质之间的关系时，通常使用此方法。例如，可以通过马铃薯中淀粉，糖和水分的含量来描述马铃薯。如果这些物质是在RGB通道上建模的，则机器视觉系统可以监视水果中的关系是否受到干扰。

使用第三方工具进行建模：

对于某些棘手的应用，光谱学和化学计量学专家开发了专门的模型。

Perception STUDIO可以导入这些模型并为我们的内联引擎Perception CORE编译它们。在上面的示例中，我们使用MATLAB设计了化学计量模型，并将该模型导入到Perception STUDIO中。