一种高光谱食品检测系统技术方案

技术编号:17683390 阅读:240 留言:0更新日期:2018-04-12 03:00
本实用涉及一种高光谱食品检测系统,具体为一种通过光谱对食品进行分类检测的高光谱食品检测系统。包括产品运输线、光纤光源、透镜系统、光谱仪、探测器和计算机,所述的产品运输线上放置有标准白板盛盘,产品运输线上方倾斜安装有两根光纤光源,光纤光源的照射位置设置在产品运输线运行过程中标准白板盛盘途经位置,光谱仪通过固定支架垂直设置在光纤光源的照射位置正上方,光谱仪采集信号端安装有透镜系统,光谱仪输出信号端安装有探测器,探测器与计算机进行连接。本结构能够采集绝大部分食品的高光谱成像,通过光谱分析对食品进行分类检测。

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱食品检测系统
本技术食品光谱检测
,具体涉及一种可以通过光谱对食品进行分类检测的高光谱食品检测系统。
技术介绍
光谱分析技术作为一种新型的检测技术,在食品、材料、环境、制药、生命科学等行业中得到应用。相比于传统的感官识别、色谱分析、质谱分析技术,光谱分析技术可以实现对样品的无损检测,在非破坏被测物质条件下,实现被测物质的理化性质的分析。同时,作为一种快速、准确的检测技术,能够实现对工业生产中在线材料的检测,实现在线生产过程的优化。在食品安全检测中,高光谱成像检测技术发挥了重要的作用,在肉类安全、品质鉴定中取得了良好的效果。在鸡肉尸体排泄物微生物的检测,煮熟的切片鸡肉的质量识别,猪肉分级,牛肉嫩度和含水量的测试等。其中绝大部分的检测技术使用红外——可见波段,相比于近红外——可见波段高光谱仪,可见波段的高光谱仪成本低,操作简单。然而还未有科研人员只利用可见波段对肉类进行分类处理。肉类是高营养价值食物,作为人们的日常生活中作为一种摄取蛋白质等营养物质的食物,其安全品质问题逐渐引起人们的重视。随着生活水平的提高,消费者更加关注他们所接触的食品是否有良好的质量保障,因此准确对肉类进行分类、分级,同时在包装上简单的标示出肉类的品质,这样方便广大消费者正确、快速选择他们所需的肉类。准确的标示肉类同时能够体现市场的公平、诚实性,营造良好的市场环境。为了获得综合的肉类品质评价,稳健的鉴定方法是必不可少的手段。目前工业上使用的肉类鉴定方法还是传统的人工方法,这不仅消耗人力、同时还会因为人为因素发生误判,使得鉴定结果存在一定的风险。总之,迫切需要一种快速、准确、可操作性强、可自动化的检测鉴定技术。作为一种无损快速分析方法,光谱分析技术在近年来逐渐引起研究人员的关注。光谱分析方法以其高效、精确、无损、快速的优势在原材料分析、产品质量控制和过程检测中获得广泛的应用。然而传统的光谱检测方法,对于样品的检测只停留在某一测试点上,得到样品的平均值,而无法获得具体的组成分布。一种新型的光谱检测方法——高光谱成像技术弥补了上述光谱分析技术的不足,它不仅能获得被测样品的光谱信息,同时还能够获得样品的空间信息,这对需要获得空间信息的行业,提供了强有效的手段。另一方面,高光谱技术作为一种少人工干涉的检测技术,在食品的质量安全鉴定和食品分类、农作物辨识方面获得认可。虽然被测样品的外部属性:粒子大小、形状、颜色和表面纹理等可以通过成像技术获得,但被测物质的化学组成如:脂肪、蛋白质和水分却无法获得。高光谱成像技术既能够获得样品空间信息又能够获得物质光谱信息,这就要求系统实现同时捕捉空间和化学特征。高光谱成像系统包含了上百个波段离散的空间信息,每一个像素点的光谱信息同样能够清晰获得。近年来,高光谱成像技术在食品、环境、农业、制药业等得到应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可以通过高光谱检测实现食品分类检测的高光谱食品检测系统。本技术的目的是这样实现的:一种高光谱食品检测系统,包括产品运输线、光纤光源、透镜系统、光谱仪、探测器和计算机,所述的产品运输线上放置有标准白板盛盘,产品运输线上方倾斜安装有两根光纤光源,光纤光源的照射位置设置在产品运输线运行过程中标准白板盛盘途经位置,光谱仪通过固定支架垂直设置在光纤光源的照射位置正上方,光谱仪采集信号端安装有透镜系统,光谱仪输出信号端安装有探测器,探测器与计算机进行连接。所述的透镜系统包括第一透镜、二维光栅和第二透镜,光谱仪采集信号端的镜像平面设置在第一透镜一端距第一透镜一个焦距处,二维光栅设置在第一透镜另一端距第一透镜一个焦距处;第二透镜与第一透镜以二维光栅为对称面对称设置在二维光栅另一端。所述的产品运输线包括机架,所述机架上设有运输线,运输线上均设有滚筒,滚筒外套设有皮带;所述运输线上的滚筒由设置在机架上的电机一驱动;所述机架为一种长方体框架,机架的离地面较高的两侧边上对应设置安装孔,安装孔内穿插滚筒;所述滚筒的材料为不锈钢。所述的光纤光源采用功率12W,色温2856K的卤钨灯为光源,通过单模光纤导光。所述的标准白板盛盘采用磁性白板,包括磁性层、与磁性层一侧表面贴合连接的白板层,所述白板层包括白板基层、设置在白板基层一侧端的白板视层、设置在白板基层另一侧端的贴合层,白板层的贴合层与磁性层贴合连接,所述白板视层为白板涂层或透明白板材料层;所述透明白板材料层与白板基层之间设有涂层;所述白板基层为纸张、PP、PET、PVC或其结合体;所述的磁性层另一侧表面通过粘结、磁吸、打钉、铆接中的一种方式与运输线的皮带连结。所述贴合层为铁质层,所述铁质层与磁性层磁吸贴合连接;所述贴合层为磁质层,所述磁质层与磁性层磁吸贴合连接;或者所述贴合层为胶粘层,所述胶粘层与磁性层胶粘贴合连接。所述的光谱仪采用VerdeTM高光谱成像光谱仪,所述的探测器为CCD探测器。所述的光纤光源的出射端口依次设置有干涉滤光片、功率衰减片和偏振片。所述的标准白板盛盘与光谱仪距离为50-70cm,两侧的光纤光源强度相同。本技术的有益效果在于:本结构能够采集绝大部分食品的高光谱成像,通过光谱分析对食品进行分类检测。本技术采用HerdeTM高光谱成像光谱仪;光源为功率12W,色温2856K的卤钨灯;计算机。常见的成像光谱仪一般分为点、线扫描或者推扫式的扫描方式,这种扫描方式获得被测样品的完整图像光谱信息耗时长。相比于常见的成像光谱仪,Verde能够实现面扫描的方式,在3ms内一次性获得全部图像信息,这样节省了操作时间,同时使操作变得简单易行。附图说明图1为本技术总体结构图。图2为本技术透镜系统结构图。图3位本技术实验数据图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。一种高光谱食品检测系统,包括产品运输线1、光纤光源2、透镜系统3、光谱仪4、探测器5和计算机6,所述的产品运输线上放置有标准白板盛盘7,产品运输线上方倾斜安装有两根光纤光源,光纤光源的照射位置设置在产品运输线运行过程中标准白板盛盘途经位置,光谱仪通过固定支架垂直设置在光纤光源的照射位置正上方,光谱仪采集信号端安装有透镜系统,光谱仪输出信号端安装有探测器,探测器与计算机进行连接。所述的透镜系统包括第一透镜8、二维光栅9和第二透镜10,光谱仪采集信号端的镜像平面设置在第一透镜一端距第一透镜一个焦距处,二维光栅设置在第一透镜另一端距第一透镜一个焦距处;第二透镜与第一透镜以二维光栅为对称面对称设置在二维光栅另一端。所述的产品运输线包括机架,所述机架上设有运输线,运输线上均设有滚筒,滚筒外套设有皮带;所述运输线上的滚筒由设置在机架上的电机一驱动;所述机架为一种长方体框架,机架的离地面较高的两侧边上对应设置安装孔,安装孔内穿插滚筒;所述滚筒的材料为不锈钢。所述的光纤光源采用功率12W,色温2856K的卤钨灯为光源,通过单模光纤导光。所述的白板盛盘采用磁性白板,包括磁性层、与磁性层一侧表面贴合连接的白板层,所述白板层包括白板基层、设置在白板基层一侧端的白板视层、设置在白板基层另一侧端的贴合层,白板层的贴合层与磁性层贴合连接,所述白板视层为白板涂层或透明白板材料层;所述透明白板材料层与白板基层之间设有涂层;所述白板基层为纸张、PP、P本文档来自技高网
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一种高光谱食品检测系统

【技术保护点】
一种高光谱食品检测系统,包括产品运输线、光纤光源、透镜系统、光谱仪、探测器和计算机,其特征在于:所述的产品运输线上放置有标准白板盛盘,产品运输线上方倾斜安装有两根光纤光源,光纤光源的照射位置设置在产品运输线运行过程中标准白板盛盘途经位置,光谱仪通过固定支架垂直设置在光纤光源的照射位置正上方,光谱仪采集信号端安装有透镜系统,光谱仪输出信号端安装有探测器,探测器与计算机进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种高光谱食品检测系统,包括产品运输线、光纤光源、透镜系统、光谱仪、探测器和计算机,其特征在于:所述的产品运输线上放置有标准白板盛盘,产品运输线上方倾斜安装有两根光纤光源,光纤光源的照射位置设置在产品运输线运行过程中标准白板盛盘途经位置,光谱仪通过固定支架垂直设置在光纤光源的照射位置正上方,光谱仪采集信号端安装有透镜系统,光谱仪输出信号端安装有探测器,探测器与计算机进行连接。2.根据权利要求1所述的一种高光谱食品检测系统,其特征在于:所述的透镜系统包括第一透镜、二维光栅和第二透镜,光谱仪采集信号端的镜像平面设置在第一透镜一端距第一透镜一个焦距处,二维光栅设置在第一透镜另一端距第一透镜一个焦距处;第二透镜与第一透镜以二维光栅为对称面对称设置在二维光栅另一端。3.根据权利要求1所述的一种高光谱食品检测系统,其特征在于:所述的产品运输线包括机架,所述机架上设有运输线,运输线上均设有滚筒,滚筒外套设有皮带;所述运输线上的滚筒由设置在机架上的电机一驱动;所述机架为一种长方体框架,机架的离地面较高的两侧边上对应设置安装孔,安装孔内穿插滚筒;所述滚筒的材料为不锈钢。4.根据权利要求1所述的一种高光谱食品检测系统,其特征在于:所述的光纤光源采用功率12W,色温2856K的卤钨灯为光源,通过单...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎杉珊罗擎英刘耀文申光辉张志清吴贺君陈安均刘兴艳
申请(专利权)人:四川农业大学
类型:新型
国别省市:四川,51

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