[發(fā)明專利]一種基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811318761.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109520970B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫大文;馬驥;蒲洪彬;韋慶益
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裴磊磊

1.一種基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述裝置基于環(huán)形光源，采用透反射模式獲得水果的原始散射光譜，并利用凸透鏡將水果的整果光譜聚焦在光譜儀上，包括托果杯、環(huán)形光源、硅膠墊、兩個紅外檢測器、光學(xué)桶、凸透鏡和光譜儀，托果杯與光學(xué)桶上下可移動地嵌套在一起，兩個紅外檢測器位于光學(xué)桶內(nèi)側(cè)靠近其與托果杯連接側(cè)的開口處，且以上下形式排布，分別為上紅外檢測器和下紅外檢測器，上下移動托果杯來調(diào)整托果杯的高度，當(dāng)觸發(fā)上紅外檢測器未觸發(fā)下紅外檢測器時，將托果杯與光學(xué)桶固定；環(huán)形光源安裝在托果杯內(nèi)壁的杯口處，硅膠墊安裝在環(huán)形光源下方；所述凸透鏡安裝在光學(xué)桶內(nèi)，凸透鏡的向上二倍焦距點(diǎn)位于硅膠墊的下方，光譜儀位于凸透鏡的下焦點(diǎn)上；

所述檢測裝置還包括可更換玻璃板，可更換玻璃板安裝在光學(xué)桶內(nèi)，位于兩個紅外檢測器的下方、凸透鏡的上方，所述光學(xué)桶上還預(yù)留有抽真空接口，抽真空接口位于可更換玻璃板的上方；

所述托果杯內(nèi)側(cè)、硅膠墊表面都涂有黑色吸光涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述托果杯、環(huán)形光源、硅膠墊的形狀和大小能夠根據(jù)實際檢測水果的尺寸進(jìn)行定制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述硅膠墊能夠用橡膠墊代替。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置的水果品質(zhì)檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

通過基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置對水果進(jìn)行光譜采集，得到原始散射光譜；

根據(jù)原始散射光譜對水果的化學(xué)品質(zhì)或病、蟲害或表面損傷進(jìn)行檢測；

建立水果原始散射光譜與其化學(xué)品質(zhì)或病、蟲害或表面損傷的預(yù)測模型；

采集待測水果的原始散射光譜并將其代入上述建立的預(yù)測模型中，得到相應(yīng)的預(yù)測值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水果品質(zhì)檢測方法，其特征在于，所述通過基于光譜的水果品質(zhì)檢測裝置對水果進(jìn)行光譜采集，得到原始散射光譜的具體過程為：

將水果放置在托果杯內(nèi)，使之與硅膠墊充分接觸，上下移動托果杯來調(diào)整托果杯的高度，當(dāng)觸發(fā)上紅外檢測器未觸發(fā)下紅外檢測器時，將托果杯與光學(xué)桶固定，打開環(huán)形光源，采用透反射模式獲得水果的原始散射光譜，并利用凸透鏡將水果的整果光譜聚焦在光譜儀上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水果品質(zhì)檢測方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：當(dāng)托果杯與光學(xué)桶固定后，通過抽真空接口將可更換玻璃板上方的腔體抽真空，利用負(fù)壓將水果固定。