[發(fā)明專利]一種無損檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品光學(xué)特性參數(shù)的方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710166526.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN106950196B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 饒秀勤;何學(xué)明;傅霞萍;李庭葦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47;G01B11/25;G01B11/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種無損檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品光學(xué)特性參數(shù)的方法，其特征在于：

1)通過空間頻域成像獲得被測(cè)樣品的光學(xué)特性參數(shù)信息初始值，被測(cè)樣品為非平板農(nóng)產(chǎn)品；

2)通過相位測(cè)量輪廓術(shù)獲得被測(cè)樣品的表面高度信息；

3)利用被測(cè)樣品的表面高度信息對(duì)被測(cè)樣品的光學(xué)特性參數(shù)信息初始值進(jìn)行修正，獲得被測(cè)樣品修正后的光學(xué)特性參數(shù)；

4)利用半球形固體仿體替換被測(cè)樣品重復(fù)上述步驟處理并計(jì)算獲得第一、第二、第三、第四光學(xué)特性參數(shù)擬合系數(shù)a(μ_a)、b(μ_a)、a(μ'_s)和b(μ'_s)，

5)利用第一、第二、第三、第四光學(xué)特性參數(shù)擬合系數(shù)a(μ_a)、b(μ_a)、a(μ'_s)和b(μ'_s)采用以下公式計(jì)算得到被測(cè)樣品農(nóng)產(chǎn)品的最終光學(xué)特性參數(shù)值μ_{a,measured_sample}和μ'_{s,measured_sample}，作為被測(cè)樣品的最終光學(xué)特性參數(shù)：

μ_{a,measured_sample}(x,y)＝a(μ_a)μ_{a,corrected_sample}(x,y)+b(μ_a)

μ'_{s,measured_sample}(x,y)＝a(μ'_s)μ'_{s,corrected_sample}(x,y)+b(μ'_s)

其中，μ_{a,corrected_sample}(x,y)為被測(cè)樣品在像素點(diǎn)(x,y)處修正后的吸收系數(shù)，μ'_{s,corrected_sample}(x,y)為被測(cè)樣品在像素點(diǎn)(x,y)處修正后的約化散射系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無損檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品光學(xué)特性參數(shù)的方法，其特征在于：所述步驟1)具體是：

1.1)通過投影儀投射多個(gè)不同空間頻率的光到標(biāo)準(zhǔn)反射板與被測(cè)樣品上，并且在每個(gè)空間頻率下用0°、120°、240°三種不同相位的正弦灰度圖案進(jìn)行投射，通過相機(jī)分別測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)反射板與被測(cè)樣品的光學(xué)特性漫反射圖像，得到光學(xué)特性漫反射圖像的每個(gè)像素點(diǎn)在每個(gè)空間頻率的三個(gè)相位下的反射強(qiáng)度值I₁、I₂、I₃；

1.2)標(biāo)準(zhǔn)反射板與被測(cè)樣品在每個(gè)空間頻率光學(xué)特性漫反射圖像下的振幅值采用下面的公式解調(diào)計(jì)算：

其中，I_AC，ref表示標(biāo)準(zhǔn)反射板像素對(duì)應(yīng)的振幅值，I_AC表示被測(cè)樣品像素對(duì)應(yīng)的振幅值；

1.3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)反射板的振幅值I_AC，ref、被測(cè)樣品的振幅值I_AC與標(biāo)準(zhǔn)反射板的反射率R_d,ref采用以下公式計(jì)算得到被測(cè)樣品在每個(gè)像素點(diǎn)處的反射率：

其中，R_d,ref表示標(biāo)準(zhǔn)反射板像素對(duì)應(yīng)的反射率，是已知值，R_d表示被測(cè)樣品像素對(duì)應(yīng)的反射率；

1.4)通過以下公式將不同空間頻率f_x的被測(cè)樣品的反射率R_d與其對(duì)應(yīng)的空間頻率f_x的非線性擬合，得到每個(gè)像素點(diǎn)(x,y)處的吸收系數(shù)μ_a(x,y)與約化散射系數(shù)μ'_s(x,y)的初始值，作為被測(cè)樣品的光學(xué)特性參數(shù)信息初始值：

μ_tr＝(μ_a+μ'_s)

μ_eff＝(3μ_aμ_tr)^1/2

a'＝μ'_s/μ_tr

其中，A為比例常數(shù)，R_eff表示有效反射系數(shù)，R_eff＝0.636n+0.668+0.710/n-1.440/n²，n為被測(cè)樣本的折射率，μ_tr為傳輸系數(shù)，μ'_eff為約化衰減系數(shù)，μ_eff為有效衰減系數(shù)，a'為反照率，f_x表示空間頻率。