[發明專利]果蔬新鮮度的光譜檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 201911372937.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111044466A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 姚治海;任玉;石晶;亓唯赫;徐子佳;張英
• 申請（專利權）人: 吉林求是光譜數據科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 石連志

本發明提供一種果蔬新鮮度的光譜檢測系統及檢測方法，包括：主機、安裝在主機殼體內部的光源、果蔬樣品盛放裝置、光譜儀，主機上設置有數據處理模塊，光源、光譜儀分別與主機連接；主機用于對光源的光源開關、光譜儀的光譜采集、數據處理模塊的光譜采集進行指令控制；光源提供近紫外、可見到近紅外全波段的光源照明；果蔬樣品盛放裝置用于盛放果蔬樣品；光譜儀用于采集經過光源照射后待檢測果蔬樣品的光譜信息；數據處理模塊內包含有果蔬樣品光譜數據模塊和匹配識別模塊；本發明的優點是：結構簡單、操作便捷、檢測速度快、精準度高，對果蔬無損檢測，利用光譜儀獲取果蔬的物化信息，包括果蔬新鮮度，通過數據處理系統獲取蔬果新鮮度百分比。

技術領域

本發明涉及光譜識別技術領域，具體涉及一種果蔬新鮮度的光譜檢測系統及檢測方法。

背景技術

目前農產品的新鮮度檢測對于流通過程中質量控制具有重要的意義，其中由于果蔬的代謝旺盛，容易在短時間內營養流失導致萎蔫、腐爛，進而產生對人體健康有害的殘留物質，因此開展果蔬新鮮度的檢測和評價尤為重要。但目前我國果蔬生產、流通與銷售大多依靠人的肉眼判斷，而人的實際經驗、感官能力和標準差異較大，對果蔬新鮮度的標準等級缺乏一致性。另外通過在果蔬表面噴水水霧也可能改變果蔬感官，進而無法真正判斷果蔬的新鮮度。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種果蔬新鮮度的光譜檢測系統及檢測方法，用于實現果蔬新鮮度的定量、無損、快速、高效檢測，以解決上述現有技術的不足。

本發明提供的果蔬新鮮度的光譜檢測系統包括：主機、安裝在主機殼體內部的光源、果蔬樣品盛放裝置、光譜儀，主機上設置有數據處理模塊，光源、光譜儀分別與主機連接；

主機用于對光源的光源開關、光譜儀的光譜采集、數據處理模塊的光譜采集進行指令控制；

光源的波長范圍在350-2500nm，提供近紫外、可見到近紅外全波段的光源照明；

果蔬樣品盛放裝置用于盛放果蔬樣品；

光譜儀用于采集經過光源照射后待檢測果蔬樣品的光譜信息；

數據處理模塊內包含有果蔬樣品光譜數據模塊和匹配識別模塊，果蔬樣品光譜數據模塊用于儲存已知果蔬樣品的光譜數據，匹配識別模塊用于對光譜儀所采集的光譜進行處理分析并與果蔬樣品光譜數據模塊內的數據相匹配，得出有關果蔬樣品的信息并傳遞給主機，匹配識別模塊內包含有果蔬新鮮度標準模塊，果蔬新鮮度標準模塊制定的新鮮度％＝果蔬檢測時的光譜/(果蔬最新鮮時的光譜-果蔬腐爛時的光譜)，利用該定量標準可獲得果蔬新鮮度的百分比，果蔬新鮮度用百分比表示，100％表示新鮮，0％表示已經腐爛變質，計算依據果蔬的光譜數據變化。

作為優選，果蔬樣品光譜數據模塊包含有果蔬新鮮度的數據庫，數據庫是由不同產地、不同存放環境條件、不同品種的果蔬從新鮮到變質的整個過程中，各個時間段的光譜信息構成，匹配識別模塊對果蔬樣品的光譜進行檢測后，再與數據庫數據比對獲得相應的果蔬新鮮度，該數據庫利用中國專利申請 CN110361368A，進行數據庫的建立。

作為優選，光譜儀為棱鏡光譜儀或衍射光柵光譜儀或干涉光譜儀，針對不同波段以及光譜分辨率需求，調整光譜儀種類，以獲得能夠反應果蔬新鮮度的最佳光譜信息，其光譜范圍包括從紫外到近紅外整個波段，分辨率達到納米量級。

作為優選，光譜儀為基于光譜調制法的光譜芯片，光譜芯片包括：光學聚集鏡器件、光譜調制模組、探測器、光譜解調模組、光譜顯示控制模組、光譜分析模組和分析結果顯示模組；

其中，光學聚集鏡器件用于接收經過外界光源激發或者自身向外輻射光信號的待測物質發射光譜的光譜信號；