[發明專利]水果糖度無損檢測方法、裝置、計算機設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202110139425.0
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112465077B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 邢中陽;王新宇;黃善旻;鄧清輝;李俊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/04;G01N21/359
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 閔亞紅

本申請涉及一種水果糖度無損檢測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。所述方法包括：通過手機攝像頭獲取近紅外光照射待測水果時漫反射形成的待測散射圖像，對其進行灰度處理，得到灰度圖片，并根據灰度圖片獲得平均灰度值，根據平均灰度值確定待測漫反射光強度；獲取多個同類待測水果的糖度含量及漫反射光強度，利用人工神經網絡算法，確定最終糖度預測模型；將待測漫反射光強度輸入到該模型中得到待測水果的糖度含量。該方法通過手機攝像頭獲取散射圖像，利用智能手機的攝像功能實現水果糖度檢測，提高檢測設備的集成化與便攜化；采用人工神經網絡算法進行糖度含量預測，提高水果糖度測量結果的普適性和準確度。

技術領域

本申請涉及水果檢測技術領域，特別是涉及一種水果糖度無損檢測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

水果糖度含量不僅是評價水果食用品質的一個重要指標，同時也是檢驗水果成熟度的重要指標，在農業研究和農業生產以及水果貯藏環境下，水果糖度是確定采摘、運輸、儲藏的重要依據之一。目前使用的糖度檢測產品大多為較為常規的折光儀，即利用液體的折射率測量糖度，這種測量方法在測量水果糖度時需要將其榨汁，會損壞水果，不易在水果成長的階段進行糖度測量，而且在精度方面的誤差較大，不適合大規模的測量，效率低下。

利用近紅外光譜測量水果糖度的研究相對較多，目前非破壞式糖度測量方法基本都采用了光譜分析的方式，由于所得的光譜結果常常混有噪聲干擾，存在檢測結果精度不高的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提高水果糖度無損檢測精度的水果糖度無損檢測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種水果糖度無損檢測方法，所述方法包括：

通過手機攝像頭獲取近紅外光照射待測水果時漫反射形成的待測散射圖像。

對所述待測散射圖像進行灰度化處理，獲得待測灰度圖片；根據所述待測灰度圖片獲得每個彌散斑的待測平均灰度值。

根據所述待測平均灰度值計算得到待測漫反射光強度。

獲取多個與所述待測水果種類相同的水果的糖度含量及與所述糖度含量對應的漫反射光強度。

根據所述糖度含量、所述漫反射光強度以及人工神經網絡算法，得到最終糖度預測模型。

根據所述待測漫反射光強度和所述最終糖度預測模型，得到所述待測水果的糖度含量。

在其中一個實施例中，對所述待測散射圖像進行灰度化處理，獲得待測灰度圖片；根據所述待測灰度圖片獲得每個彌散斑的待測平均灰度值，還包括：

對所述待測散射圖像進行灰度化處理，獲得待測灰度圖片。

根據所述待測灰度圖片，利用編程計算的方法獲得每個彌散斑的待測平均灰度值。

在其中一個實施例中，獲取多個與所述待測水果種類相同的水果的糖度含量及與所述糖度含量對應的漫反射光強度，還包括：

選取多個與待測水果種類相同的水果，組成樣本集，將所述樣本集分為訓練集和測試集。通過手機攝像頭獲取近紅外光照射所述訓練集和所述測試集時漫反射形成的散射圖像，得到訓練集散射圖像和測試集散射圖像。

對所述訓練集散射圖像和所述測試集散射圖像進行灰度化處理，得到訓練集灰度圖片和測試集灰度圖片。

根據所述訓練集灰度圖片和所述測試集灰度圖片，得到訓練集平均灰度值和測試集平均灰度值。

根據所述訓練集平均灰度值計算得到訓練集的漫反射光強度。

根據所述測試集平均灰度值計算得到測試集的漫反射光強度。

利用化學分析法測定所述訓練集和所述測試集的糖度含量，得到訓練集的糖度含量和測試集的糖度含量。