[發明專利]近紅外光譜無損檢測水果內部品質的系統及方法有效
| 申請號: | 201210545938.2 | 申請日: | 2012-12-14 |
| 公開(公告)號: | CN103048277A | 公開(公告)日: | 2013-04-17 |
| 發明(設計)人: | 黃文倩;陳立平;王慶艷;張馳;郭志明;李江波;李斌 | 申請(專利權)人: | 北京農業智能裝備技術研究中心 |
| 主分類號: | G01N21/25 | 分類號: | G01N21/25 |
| 代理公司: | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人: | 王瑩 |
| 地址: | 100097 北京市海淀*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 紅外 光譜 無損 檢測 水果 內部 品質 系統 方法 | ||
1.一種近紅外光譜無損檢測水果內部品質的系統,其特征在于,包括:采集器、微型計算機(22)、小型光譜儀(19)、光源(20);所述采集器包括采集探頭(3)和貫穿設置于所述采集器內部的光纖探頭(6);所述采集探頭(3)上設有彈性遮光墊(11)和校正輪(1);所述校正輪(1)連接步進電機(2),所述步進電機(2)與所述微型計算機(22)連接,所述小型光譜儀(19)和所述光源(20)與所述微型計算機(22)連接。
2.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述采集探頭(3)上還設有自動采集開關(10),用于觸發所述步進電機(2)控制所述校正輪(1)進行旋轉。
3.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述系統還包括手柄(13),在所述手柄(13)上還設有手動觸發按鈕(5),用于觸發所述步進電機(2)控制所述校正輪(1)進行旋轉。
4.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述校正輪(1)上設有三個測量位對應的白板(9)、黑板(8)和通孔(7)。
5.根據權利要求4所述的系統,其特征在于,所述三個測量位間隔為120°。
6.根據權利要求4所述的系統,其特征在于,所述白板(9)、所述黑板(8)和所述通孔(7)的孔徑與所述光纖探頭(6)的直徑大小相同。
7.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述系統還包括指示燈(4)和液晶顯示器(21),其中,指示燈(4)和液晶顯示器(21)用于指示采集過程。
8.根據權利要求1~6中任一項所述的系統,其特征在于,所述微型計算機包括接口(14)、接口(15)、接口(16)和接口(17),所述接口(14)與所述步進電機(2)相連接,所述接口(15)與所述自動采集開關(10)相連接,所述接口(16)與所述手動觸發按鈕(5)相連接,所述接口(17)與所述指示燈(4)相連接。
9.一種基于權利要求1所述系統的近紅外光譜無損檢測水果內部品質的方法,其特征在于,所述方法包括:
A、微型步進電機(2)控制校正輪(1)進行旋轉,進入全反射參考光譜測量狀態S1;
B、微型計算機(22)控制小型光譜儀(19)進行全反射參考光譜Rref的采集,并存儲Rref;
C、微型步進電機(2)控制校正輪(1)進行旋轉,進入暗光譜測量狀態S2,并控制光源(20)關閉;
D、微型計算機(22)控制小型光譜儀(19)進行暗光譜Rdark的采集,并存儲Rdark;
E、微型步進電機(2)控制校正輪(1)進行旋轉,進入樣品光譜測量狀態S3,并控制光源(20)打開;
F、微型計算機(22)控制小型光譜儀(19)進行水果樣品光譜Rsample的采集,并存儲Rsample。
10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,步驟C、D中所述微型步進電機(2)控制校正輪(1)進行旋轉具體包括:所述微型步進電機(2)控制校正輪(1)進行順時針旋轉120°。
11.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,步驟A之前還包括:調整采集探頭(3)的位置。
12.根據權利要求11所述的方法,其特征在于,步驟A之前還包括:位于采集探頭(3)上的彈性遮光墊(11)接觸被測水果,利用所述彈性遮光墊(11)的推力觸發自動采集開關(10),所述自動采集開關(10)向所述微型計算機(22)發送觸發信號。
13.根據權利要求12所述的方法,其特征在于,向所述微型計算機(22)發送觸發信號用手柄(13)上的手動觸發按鈕(5)或軟件程序控制進行。
14.根據權利要求12所述的方法,其特征在于,所述微型計算機(22)控制所述校正輪(1)進行旋轉具體包括:所述微型計算機(22)的接口(15)接收到所述自動采集開關(10)發送的觸發信號,通過所述微型計算機(22)的接口(14)控制所述微型步進電機(2)帶動所述校正輪(1)進行旋轉。
15.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,步驟F之后還包括:根據光譜標定公式對采集到的光譜進行標定,并保存標定后的光譜Rcal;
所述光譜標定公式為
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