应用案例｜高光谱成像技术在珍珠品质研究中的应用

光泽是珍珠品质评价的核心指标，其优劣与表层微观结构、内部文石排列、光学反射特性密切相关。传统检测多依赖人工目视分级，难以量化光泽差异、区分淡水与海水珍珠特征，也难以识别优化处理痕迹。

中国计量大学相关研究团队，采用FS23高光谱成像系统，对不同光泽等级淡水珍珠、淡水与海水Akoya珍珠、光泽优化处理珍珠开展系统表征，为珍珠品质评价、品种区分与处理识别提供了可量化、可复现的光谱依据。

一、实验方案与设备配置

研究选取不同光泽等级淡水珍珠、淡水养殖珍珠与高光泽海水Akoya珍珠、未经处理/漂白/增光处理珍珠为样品，在暗箱环境下搭建稳定成像平台，使用：

：光谱范围400–1000 nm，光谱分辨率2.5 nm，1200 通道，1920×1920图像分辨率。

l均匀卤素照明+扩散板，减少镜面反射干扰。

l配套FigSpec采集与分析软件，完成反射率提取与光谱对比。

设备可同步获取空间形貌信息与逐点光谱信息，实现珍珠表面光学特性的全域可视化分析。

二、FS23在珍珠研究中的关键应用成果

1. 光泽等级与表面反射率量化关联

FS23可精准提取珍珠表面漫反射光谱高光泽珍珠在可见光–近红外区间呈现更高且平稳的反射率

l低光泽样品反射率偏低、曲线波动更明显

l为珍珠光泽分级提供客观数值依据，降低人工误差

2. 淡水珍珠与海水 Akoya 珍珠光谱区分

研究通过FS23获取两类珍珠反射光谱并对比：

l

l不同波长区间反射曲线形态存在特征差异

结合元素与拉曼/红外信息，形成多维度鉴别依据，支撑品种溯源与品质对标

3. 光泽优化处理珍珠的光谱识别

漂白、增光等优化处理会改变珍珠表层有机质与光学状态，FS23可捕捉到：

l为优化处理识别提供非接触、无损的检测手段

三、彩谱FS23适配珍珠检测的技术优势

1.

无损非接触

：无需制样、不损伤珍珠表面，适配珠宝级样品检测场景

2.

高光谱分辨率

：2.5nm分辨率可捕捉细微光谱差异，区分结构与成分变化

3.

宽光谱覆盖

：400–1000nm覆盖可见光至近红外，全面反映光学与成分信息

4.

图像

分辨率

：1920×1920清晰呈现表面纹理与局部缺陷，实现 “成像 + 光谱”同步分析

5.

集成便捷

：内置扫描机构，可直接搭配标准镜头与显微系统，快速搭建实验平台

四、应用价值与行业意义

l科研端：建立光泽—结构—光谱关联模型，支撑珍珠成因、生长环境、优化机理研究

l产业端：可用于品质分级、品种鉴别、优化处理筛查，提升检测标准化与一致性

l市场端：为淡水珍珠品质提升、海水珍珠对标、产品合规溯源提供数据支撑

彩谱FS23以稳定的成像与光谱性能，在有机宝石、珠宝材料的无损表征场景中，持续为科研与产业提供可靠的光谱解决方案。

FigSpecFS-23成像高光谱相机

l图像分辨率：1920*1920

l光谱范围：400-1000nm

：2.5nm

l光谱通道数：1200