[實用新型]一種用于檢測水果品質的多光譜成像裝置

無效

• 申請號: 200820112960.7
• 申請日: 2008-06-04
• 公開（公告）號: CN201233362Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 劉木華;郭恩有;楊勇
• 申請（專利權）人: 江西農業大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/84;G01N33/02
• 代理公司: 南昌新天下專利代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本實用新型涉及一種水果品質檢測裝置，特別是一種應用于水果糖度、硬度、VC、化渣性等品質的無損檢測和等級分選的水果品質的多光譜圖像成像裝置

背景技術

在水果品質檢測方面，國內外大多利用近紅外等先進傳感技術與信息處理技術的品質(糖度、硬度、內部缺陷等)的無損檢測研究，有些檢測技術成果已經商品化。但都存在一些問題：1、價格昂貴，如一臺近紅外光譜儀價格至少10萬元以上；2、不同水果品種的差異，這些差異會導致近紅外分析時水果對模型的適應性不同，模型對不同水果的預測準確度也不同；3、不同測試位置的差異，近紅外光譜檢測中，選擇的測試位置不同，得到的結果也相異；4、建立模型需要大量有代表性且化學值已知的樣品，模型需要不斷的維護改進；5、近紅外測定精度與參比分析精度直接相關，在參比方法精度不夠的情況下，無法得到滿意結果。近年來國內外出現了利用多光譜圖像技術對水果品質進行無損檢測，這種技術相對于近紅外光譜技術具有簡單實用和價格實惠的優點。在獲得多光譜圖像時，現存的一些分光系統對區分光譜中的波長可以很好的完成，但是不能完整反應出整個圖像的空間性，一些分光鏡利用干涉計來進行分光，但分離前束光時會對后面的光強產生較大的減弱；一些多光譜圖像通過快速切換濾波片的方式來分光，這種方法得到的多光譜圖像不是同時的。還有一些分光計利用機器的快速掃描、利用機器強化以及利用特殊的計算方法來得到。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于檢測水果品質的多光譜成像裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：它的暗箱安裝在檢測臺上，多路分光儀以及與其連接的CCD攝像頭固定在暗箱上；多路分光儀的入射光鏡頭安裝在暗箱頂部的內側，與多路分光儀連接的CCD攝像頭安裝在暗箱頂部的外側，CCD攝像頭與計算機連接，所述的多路分光儀包括帶全反射鏡片組的多路分光儀或帶半透半反鏡片組的多路分光儀；設置在暗箱外側的光源通過光纖與安裝在暗箱內側的聚光凸透鏡組連接，聚光凸透鏡組發射的光束與光軸0-0相交于安放在檢測臺上的被測水果。

所述的帶全反射鏡片組的多路分光儀由前成像凸透鏡、反射鏡片組、反射鏡、濾波片組、后成像凸透鏡和成像凹透鏡依次排列組合；反射鏡的各片鏡面對稱地與多路分光儀的光軸0-0構成45°夾角并相交于光軸0-0，構成正多棱鏡體，正多棱鏡體的頂點朝向前成像凸透鏡；反射鏡片組的鏡片數量與反射鏡的鏡片數量相等，反射鏡片組的鏡面平行于它所對應的反射鏡的鏡面，并正對著由它對應的反射鏡的鏡面所反射的光束；濾波片組包括具有不同波長的濾波片，濾波片的數量與反射鏡片組的鏡片數量相等，全部濾波片都位于垂直光軸0-0的同一平面，各濾波片分別正對著反射鏡片組的各片鏡面所反射的、并平行于光軸0-0的光束。

所述的帶半透半反鏡片組的多路分光儀由前成像凸透鏡、半透半反鏡片組、反射鏡片組、濾波片組、后成像凸透鏡和成像凹透鏡依次排列組合；反射鏡片組的鏡面數量與半透半反鏡片組的鏡面數量相等，半透半反鏡片組的鏡面與多路分光儀的光軸0-0構成45°或-45°夾角；反射鏡片組的鏡面平行于它所對應的半透半反鏡片組的鏡面，并正對著由它對應的半透半反鏡片組的鏡面所反射的光束；濾波片組包括具有不同波長的濾波片，濾波片的數量與反射鏡片組的鏡片數量相等，全部濾波片都位于垂直光軸0-0的同一平面，各濾波片分別正對著反射鏡片組的各片鏡面所反射的、并平行于光軸0-0的光束。

也可以根據需要有所變動，比如根據需要還可以在光路上增設成像凸透鏡來得到所需圖像尺寸和形狀，可以根據需要改變半透半反鏡片和高反射鏡面的組數來得到不同組數和不同波長的光譜圖像。

本實用新型的主要特點是：多光譜圖像技術檢測到的樣品信息既有圖像信息又有光譜信息，圖像技術能全面反映樣品外在特征，光譜技術能檢測樣品物理結構、化學成分，這樣獲得的樣品信息是非常全面的。用于檢測水果品質的多光譜成像裝置能對水果的糖度、硬度、VC、化渣性等品質進行快速、準確的無損檢測和等級分選，不需要建立、維護、改進參比模型，水果品種的差異及測試位置不影響檢測的準確度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是全反射多路分光儀光路原理圖。

圖3是半透半反多路分光儀的光路原理圖。

圖4是圖2和圖3的A-A向示意圖。

圖5是用本實用新型拍攝的多光譜圖像。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。