[發明專利]水果成熟度檢測裝置及成熟度評價方法

在審

• 申請號: 201910503479.3
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110208194A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 胡軍;劉燕德;孫旭東;葉靈玉;歐陽愛國
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/59;G01B5/08;G01G19/00;G01N21/25;G01N33/02
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1.一種水果成熟度檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的光源探頭、單片機、AD轉換模塊以及硅光電池，所述光源探頭與所述單片機電性連接，所述單片機與所述AD轉換模塊實現雙向數據傳輸，所述AD轉換模塊與所述硅光電池電性連接，所述水果成熟度檢測裝置用于檢測在不同波長情況下，所述硅光電池所輸出的第一電壓值以及第二電壓值，并通過所述單片機計算出所述第一電壓值與所述第二電壓值之間的電壓比值，根據所述電壓比值確定水果成熟度。

2.根據權利要求1所述的水果成熟度檢測裝置，其特征在于，所述光源探頭包括一底座，在所述底座內固定設有一隔板，在所述隔板的一側設有燈珠，另一側設有所述硅光電池，所述硅光電池與所述燈珠為電性連接。

3.根據權利要求2所述的水果成熟度檢測裝置，其特征在于，所述燈珠的工作波長為650nm或724nm，所述燈珠的工作電壓為3V，所述硅光電池的波長檢測范圍為320~1100nm。

4.一種水果成熟度評價方法，其特征在于，應用如上述權利要求1至3任一所述的水果成熟度檢測裝置檢測得到不同波長下對應的電壓比值，所述方法包括如下步驟：

采集水果的各項理化指標參數，其中所采集的理化指標項目至少包括葉綠素含量、可溶性固形物含量及酸度值；

以葉綠素、葉綠素與可溶性固形物含量的比值或葉綠素與固酸比的比值作為成熟度評價指標，將三組數據分別以3：1的比例分為建模集以及預測集；

根據任一所述成熟度評價指標以及對應的所述電壓比值確定最佳建模模型，并根據所述最佳建模模型對水果的成熟度進行評價。

5.根據權利要求4所述的水果成熟度評價方法，其特征在于，當以葉綠素為成熟度評價指標時，所述建模集對應的線性回歸方程為：y=0.95x+0.016

其中，y為建模集中的光譜強度值，x為建模集中的葉綠素含量值。

6.根據權利要求5所述的水果成熟度評價方法，其特征在于，當以葉綠素為成熟度評價指標時，所述預測集對應的線性回歸方程為：y=0.91x+0.032

其中，y為預測集中的光譜強度值，x為預測集中的葉綠素含量值。

7.根據權利要求6所述的水果成熟度評價方法，其特征在于，當以葉綠素為成熟度評價指標時，建模集以及預測集的相關系數分別為0.98和0.96，建模集以及預測集的均方根誤差分別為0.49和0.59，建模集以及預測集的偏差分別為-6.1×10^-8和-0.014。

8.根據權利要求4所述的水果成熟度評價方法，其特征在于，所述理化指標項目還包括：重量、橫徑、縱徑以及色差，其中測量重量的電子秤的量程為1000g，測量橫徑與縱徑的游標卡尺的量程為200nm。

9.根據權利要求4所述的水果成熟度評價方法，其特征在于，對水果葉綠素含量進行測量的方法為：

通過測量樣品在兩種波長范圍的透射光系數來測量葉綠素含量，其中單次測量面積為2×3mm，單次測量范圍為0.0~99.9SPAD。

10.根據權利要求4所述的水果成熟度評價方法，其特征在于，糖度測量范圍為0.0%~60.0%，酸度值測量范圍為0.0~40g/L。