[發明專利]通過自制固體仿體對農產品光學特性檢測裝置校正的方法

有效

• 申請號: 201710005065.9
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106872226B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 饒秀勤;何學明;傅霞萍;李庭葦
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N21/31
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種通過自制固體仿體對農產品光學特性檢測裝置校正的方法。制作具有不同光學特性參數的固體仿體，并根據標準方法與理論公式計算獲得其光學特性參數的參考值，通過農產品光學特性參數檢測裝置在可見?近紅外波段下進行檢測，獲得不同波長下的光學特性參數的測量值，根據不同固體仿體在各波長下的光學特性參數的測量值與參考值對應的關系進行擬合獲得擬合參數，在通過農產品光學特性參數檢測裝置測量實際樣品后，用擬合參數對測量獲得的光學特性參數的測量值進行修正。本發明的模具模塊化成本低，制作固體仿體時間短，制作的固定固體仿體能夠長期保存，完成對檢測裝置的校正，提高農產品光學特性的檢測精度。

技術領域

本發明涉及一種裝置的校正方法，尤其是涉及了一種通過自制固體仿體對農產品光學特性檢測裝置校正的方法。

背景技術

生物組織光學特性的檢測技術在食品和農產品品質檢測中得到了廣泛的研究和應用。自從Norris在1964年將近紅外光譜技術用于農產品檢測中，大多數傳統近紅外光譜技術研究都是將該技術用于農產品化學成分的無損檢測。

然而，光在生物組織的傳播與衰減主要存在兩種形式：吸收與散射，可以用吸收系數與約化散射系數來表征。可見-近紅外波段下的吸收系數與農產品中的一些重要的化學成分(如：SSC)相關，而散射通常與其微觀物理結構相關。所以對于農產品品質檢測，測量這兩種參數有很大意義。

在農產品檢測領域，有一些已有研究：時間分辨反射光譜法；空間分辨光譜法；基于高光譜的空間分辨法；空間頻域成像法以及積分球法。在這些方法用于實際檢測之前，需要使用標準物質對這些光譜或圖像裝置與儀器以及相應的算法進行校正與精度驗證。這些標準物質被稱為固體仿體。固體仿體的光學特性參數應包含農產品光學特性參數的范圍，這樣可以實現對不同檢測系統較大光學特性參數范圍內的校正。

目前已有研究中的固體仿體有固體與液體兩類，但是固體仿體能夠長期保存且可以制作成不同形狀，更能夠滿足農產品檢測的實際情況。目前對于農產品的固體仿體制作在國內還屬空白，國外有商品化的固體仿體但是成本較高。由于不同的農產品光學特性參數檢測裝置需要大量的，且形狀大小不同的固體仿體，所以需要開發出一套低成本且制作簡單的固體仿體制作方法，以及相應的校正方法。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種通過自制固體仿體對農產品光學特性檢測裝置校正的方法。

本發明的技術方案如下步驟：

1)制作具有不同光學特性參數的固體仿體，并根據標準方法與理論公式計算獲得其光學特性參數的參考值；

2)針對步驟1)中制作成的固體仿體，通過農產品光學特性參數檢測裝置在可見-近紅外波段下進行檢測，獲得不同波長下的光學特性參數(吸收系數和約化散射系數)的測量值；

3)根據不同固體仿體在各波長下的光學特性參數的測量值與參考值一一對應的關系進行擬合獲得擬合參數；

4)在通過農產品光學特性參數檢測裝置測量實際樣品后，通過步驟3)獲得的擬合參數對測量獲得的光學特性參數的測量值進行修正。

所述的光學特性參數是包括吸收系數與約化散射系數。

所述的步驟3)和步驟4)具體是：

先制作用于校正檢測裝置吸收系數的n個約化散射系數相同且吸收系數不同的固體仿體，同時制作用于校正檢測裝置約化散射系數的m個吸收系數相同且約化散射系數不同的固體仿體；

然后根據不同固體仿體在同一波長下的吸收系數與約化散射系數的測量值與參考值采用以下公式進行計算獲得n個固體仿體吸收系數的參考值與測量值比值的均值k(μ_a)_λ和m個固體仿體約化散射系數的參考值與測量值比值的均值k(μ’_s)_λ作為擬合參數：