[實用新型]一種水果的內部品質無損檢測裝置

有效

• 申請號: 201821597671.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN209132147U
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 林坤蘭;袁雷明;吳迪;陳孝敬;蔡健榮;李理敏;朱德華;陳熙;戶新宇;楊碩;陳崇巨
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本實用新型公開了一種水果的內部品質無損檢測裝置，包括托盤、環形遮光圈、鹵素燈光源、底座、多通道傳輸光纖及電機，環形遮光圈沿周向分布有透光窗和透光孔組，各透光孔組均包括定位類透光孔和透光孔，各定位類透光孔等距排列，多通道傳輸光纖具有若干光信號接收端口和一個光信號輸出端口，光信號接收端口設于托盤內周壁；環形遮光圈的外周設有若干齒輪槽，其中一所述的齒輪槽設有主動齒輪電機設于托盤并可驅動主動齒輪與對應的齒輪槽的嚙合傳動以帶動環形遮光圈的順時針轉動。本實用新型具有以下優點：采用多通道漫透射光譜采集探頭來獲取水果的光譜信息，并以各采樣光譜構建定量模型，以各采樣光譜預測結果的平均值為所測水果的品質指標。

技術領域

本實用新型涉及一種水果的內部品質無損檢測裝置。

背景技術

蘋果、梨、柑橘等水果是人們日常生活重要的食品資源。隨著生活水平的提高，人們除了注重水果外觀，更注重其內在質量。

近年來，近紅外光譜檢測技術在農產品無損檢測方面應用日漸廣泛，許多關于水果內部品質信息檢測研究和專利技術，但實用化程度不高，主要原因是近紅外光譜技術抗干擾能力弱、檢測設備成本高，無法滿足市場需求。

采集水果光譜的方法，常見的有漫反射法、透射法、漫透射法。其中，對于漫反射法而言，往往受到果皮顏色、紋理、平滑度等因素影響，使得檢測結果不夠穩定、可靠，而且漫反射法是屬于局部的單點檢測，往往需要多次檢測取平均值作為最終結果；而對于水果，采用透射的光譜檢測方法雖然能獲取大部分水果的內部品質信息，但往往需要大功率的光源光照，容易使水果表皮灼傷，且透射光譜一般摻夾著水果內核等組分信息，影響后續光譜模型預測的穩定性。漫透射法是一種可靠的光譜采集方法，對于水果而言，該方法避免了局部單點檢測，避免大功率光照灼傷果皮及摻夾果核的光譜信息。

光照系統是可見-近紅外光譜檢測技術的重要組成部分，直接關系到光譜信號采集的可靠性。國內外已有一些水果檢測的便攜裝置研究，目前有一種已經商業化的漫反射光纖檢測探頭，形狀呈Y型，能同時傳輸光源與光譜的信號接收，但是這種漫反射光譜的采集受限于水果的單點檢測，僅能反映水果表層的局部信息，不能有效表征水果全部信息。國內專利CN101799401A公開了一種水果內部品質檢測的手持式近紅外探頭與探測方法，運用4個水果特征波長的LED光源與檢測光纖集合在一起，該方法雖然以漫透射法獲取的光譜信息能表征絕大部分果品內部信息，但有限的光源波譜供足建模光譜信息不足。

另外，在論文“基于可見/近紅外光譜技術的便攜分析儀的應用” (引自《食品安全質量檢測學報》,2017, 08(09): 3455-3460 )比較了樣本光譜數據的建模及預測方法，一種是將多次采集的光譜數據進行平均，作為該樣本的最終光譜數據，用于預測水果品質指標；另一種是將多次采集的光譜數據視作為多個平行樣本，模型預測后的多個數值取平均值作為水果品質指標。該項研究的結果表明第二種方法具有更好的預測結果，特別是預測偏差遠低于第一種方法。而專利201210330564.2雖采用了鹵素燈提供豐富的光譜信息及漫透射的光譜采集方式，但需要翻轉水果才能獲取多個水果采樣的光譜信息，這極易引入操作過程中的噪聲信號。當前絕大多數的水果品質檢測裝置是收集了水果平均光譜信息來預測水果品質信息，這就造成水果預測結果的偏移。

基于當前研究存在的問題，為減少水果轉動等操作來快速獲取水果的多個平行漫透射光譜信息，本實用新型將采用多通道漫透射光譜采集探頭來獲取水果的光譜信息，并以各采樣光譜構建定量模型，以各采樣光譜預測結果的平均值為所測水果的品質指標。

實用新型內容

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種水果的內部品質無損檢測裝置，包括托盤、環形遮光圈、鹵素燈光源、底座、多通道傳輸光纖及電機，所述的托盤用于承載并限位水果，所述的底座設于托盤的下方并用于支撐及固定托盤，所述的環形遮光圈位于托盤內并沿托盤的內周壁周向設置；