近红外水果内在品质检测系统技术方案

本发明专利技术公开的近红外水果内在品质检测系统，属于近红外光谱水果检测技术领域，近红外水果内在品质检测系统包括呈长方体结构的检测箱，检测箱内包括：水果放置组件，位于检测箱长度方向的一端，用于放置待测水果；光谱检测组件，位于检测箱长度方向的另一端，且与水果放置组件相邻对应设置；光谱检测组件包括：光源组件，用于照射待测水果以产生漫反射光；近红外光谱仪，用于按照预设积分时间和预设检测次数对待测水果的多个局部位置进行检测，并对多次局部检测的结果求平均值，以获得待测水果的品质检测结果传输至终端设备。本发明专利技术技术方案提升了近红外水果内在品质检测系统的检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
近红外水果内在品质检测系统
本专利技术涉及近红外光谱水果检测
，具体涉及近红外水果内在品质检测系统。
技术介绍
随着生活水平的不断提高，消费者在购买水果时，对水果的品质要求越来越注重，不仅注重大小、颜色、外形等外部品质，而且对糖度、酸度等内部品质的口感也越来越重视。目前，对于近红外光谱技术在水果糖分含量、酸度等内在品质无损检测方面的研究一直是近年来国内外学者研究热点。现有的检测设备一般是利用近红外透射光谱对物料进行检测。但是由于具有内核的水果，在采用透射方式采集水果的吸收光谱时，检测信号的大小、检测的准确性等会受到很大的影响。而采用漫反射方式，一般是采用一个固定光源和接收器对应，以对水果内在品质进行检测，其检测水果的一个位置，检测准确性较低。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种近红外水果内在品质检测系统，旨在提升近红外水果内在品质检测系统的检测准确性。本专利技术提供的基础方案：近红外水果内在品质检测系统，包括呈长方体结构的检测箱，其特征在于，检测箱内包括：水果放置组件，位于所述检测箱长度方向的一端，用于放置待测水果；光谱检测组件，位于所述检测箱长度方向的另一端，且与所述水果放置组件相邻对应设置；所述光谱检测组件包括：光源组件，用于照射所述待测水果以产生漫反射光；近红外光谱仪，用于按照预设积分时间和预设检测次数对所述待测水果的多个局部位置进行检测，并对多次局部检测的结果求平均值，以获得所述待测水果的品质检测结果传输至终端设备。本专利技术基础方案的原理为：本方案中，近红外水果内在品质检测系统包括呈长方体结构的检测箱，检测箱长度方向一端具有水果放置组件，长度方向另一端具有光谱检测组件，且光谱检测组件与水果放置组件相邻对应设置，也即将近红外水果内在品质检测系统中呈长方体结构的检测箱在长度方向上分为水果放置组件和光谱检测组件两个部分。水果放置组件部分用于放置待测水果，光谱检测组件具有照射待测水果局部位置的光源组件和近红外光谱仪；在对待测水果检测前，对近红外光谱仪设置了预设积分时间和预设检测次数，用于按照预设积分时间和预设检测次数对所述待测水果的多个局部位置进行检测；在对待测水果检测时，就通过近红外光谱仪按照预设积分时间和预设检测次数对待测水果的多个局部位置表面进行检测，并通过近红外光谱仪对多次局部检测的结果取平均值获得待测水果的品质检测结果，同时将待测水果的品质检测结果传输至终端设备进行显示。基础方案的有益效果为：(1)本方案中，由于近红外水果内在品质检测系统中的检测箱为呈长方体结构，在长度方向上的一端为水果放置组件，另一端为对应设置的光谱检测组件，通过水果放置组件和光谱检测组件的规则结构布局，减小了水果检测系统中检测箱的体积，同时便于用户便携操作，提升了近红外水果内在品质检测系统的便捷性。(2)本方案中，通过光谱检测组件中的光源组件对待测水果的照射，以及与待测水果紧邻设置的近红外光谱仪，便于近红外光谱仪更加准确地采集待测水果内部的组织特征，提升近红外水果内在品质检测系统的检测准确性。(3)本方案中，由于在对待测水果检测前，近红外光谱仪设置了预设积分时间和预设检测次数，从而使得近红外光谱仪按照预设积分时间和预设检测次数对待测水果的多个局部位置进行检测，并根据多次局部检测的结果取平均值获得待测水果的品质检测结果，提升近红外水果内在品质检测系统的检测准确性。进一步，所述近红外光谱仪以所述待测水果圆周表面均等而分的3个-6个局部位置进行检测。将待测水果按照其圆周表面均等分成多个局部位置，通过近红外光谱仪对待测水果圆周表面的多个局部位置一一进行检测，且待测水果的每个局部位置间隔均匀，以便于近红外光谱仪更加均匀地对待测水果进行检测，使得最终获得的待测水果品质检测结果更加贴近于待测水果的实际内在品质。进一步，所述红外光谱仪的预设积分时间范围为0.01s-0.03s，预设检测次数范围为5次-10次。通过将红外光谱仪检测待测水果的积分时间(也即采集时间)预设为0.01s-0.03s，待测水果的每一局部位置检测5次-10次，从而提升近红外光谱仪的检测效率，同时使得近红外光谱仪对待测水果内部品质检测的更加准确。进一步，所述光源组件包括光源控制器及分别与所述光源控制器连接的多个光源；所述光源控制器，用于输出PWM信号控制每一光源的通断和/或亮度，以及输出控制信号控制各所述光源的调节角度。通过对光源组件中的多个光源进行独立调节，也即是对光源组件中的每一光源均可独立控制通断和/或亮度，以使得更加精确控制光源组件照射待测水果。进一步，每一所述光源为12V/5W的钨卤素灯。由于光源组件的每一光源采用钨卤素灯，功耗较低，且亮度容易控制和调整。进一步，所述检测箱还包括分别与所述近红外光谱仪连接的电源线和通信传输线；所述电源线，用于与所述检测箱外的电源设备连接，以为所述近红外光谱仪和所述光源控制器供电；所述通信传输线，用于与所述检测箱外带有图像采集卡的终端设备通信连接，控制所述近红外光谱仪与所述终端设备之间的图像信息传输，以及控制所述光源组件中每一光源的通断、亮度和/或调节角度。近红外水果内在品质检测系统通过电源线与检测箱外的的电源设备连接，以便于电源线为近红外光谱仪和光源控制器供电，使得近红外水果内在品质检测系统正常工作；同时，近红外水果内在品质检测系统通过通信传输线与检测箱外带有图像采集卡的终端设备通信，便于终端设备对近红外光谱仪检测的待测水果的品质检测结果进行显示，以及对近红外光谱仪和光源组件中每一光源的控制。进一步，所述水果放置组件包括：升降台，用于放置所述待测水果；二维调节机构，用于调节放置所述待测水果的升降台的位置；其中，所述二维调节机构具有多个调节旋钮，每一所述调节旋钮的调节端裸露所述检测箱的壳体设置，且每一所述调节旋钮具有调节刻度。通过水果放置组件部分的二维调节机构设置多个连接至升降台的调节旋钮，在检测箱的宽度方向和长度方向调节待测水果相对于光源组件的位置，且调节旋钮的调节端裸露于检测箱壳体设置，便于用户对升降台上待测水果的位置进行调整，使得光源组件可以直接照射至待测水果局部位置表面进行检测；同时通过每一调节旋钮的调节刻度，便于用户精确对放置有待测水果的升降台进行位置调节。进一步，所述近红外光谱仪具有光纤传感探头，用于接收所述待测水果的漫反射光。由于通过光纤传感探头对待测水果的漫反射光的采集，可以使得对待测水果的检测更加灵敏准确。进一步，所述光谱检测组件还设置有用于聚焦所述待测水果局部位置漫反射光的涂层石英聚焦透镜，所述涂层石英聚焦透镜与所述光纤传感探头相互紧邻设置。由于光谱检测组件具有涂层石英聚焦透镜，可以将光源组件照射在待测水果上产生的漫反射光进行聚焦，从而将漫反射光耦合到近红外光谱仪的前部，以将漫反射光集中到近红外光谱仪的入口，达到更大的光敏范围。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.近红外水果内在品质检测系统，包括呈长方体结构的检测箱，其特征在于，所述检测箱内包括：/n水果放置组件，位于所述检测箱长度方向的一端，用于放置待测水果；/n光谱检测组件，位于所述检测箱长度方向的另一端，且与所述水果放置组件相邻对应设置；/n所述光谱检测组件包括：/n光源组件，用于照射所述待测水果以产生漫反射光；/n近红外光谱仪，用于按照预设积分时间和预设检测次数对所述待测水果的多个局部位置进行检测，并对多次局部检测的结果求平均值，以获得所述待测水果的品质检测结果传输至终端设备。/n

【技术特征摘要】
1.近红外水果内在品质检测系统，包括呈长方体结构的检测箱，其特征在于，所述检测箱内包括：
水果放置组件，位于所述检测箱长度方向的一端，用于放置待测水果；
光谱检测组件，位于所述检测箱长度方向的另一端，且与所述水果放置组件相邻对应设置；
所述光谱检测组件包括：
光源组件，用于照射所述待测水果以产生漫反射光；
近红外光谱仪，用于按照预设积分时间和预设检测次数对所述待测水果的多个局部位置进行检测，并对多次局部检测的结果求平均值，以获得所述待测水果的品质检测结果传输至终端设备。


2.根据权利要求1所述的近红外水果内在品质检测系统，其特征在于，所述近红外光谱仪以所述待测水果圆周表面均等而分的3个-6个局部位置进行检测。


3.根据权利要求2所述的近红外水果内在品质检测系统，其特征在于，所述红外光谱仪的预设积分时间范围为0.01s-0.03s，预设检测次数范围为5次-10次。


4.根据权利要求1所述的近红外水果内在品质检测系统，其特征在于，所述光源组件包括光源控制器及分别与所述光源控制器连接的多个光源；
所述光源控制器，用于输出PWM信号控制每一光源的通断和/或亮度，以及输出控制信号控制各所述光源的调节角度。


5.根据权利要求4所述的近红外水果内在品质检测系统，其特征在于，每一所述光源为12V/5W的钨卤素灯。


6.根据权利要求4所述的近红外水果内在品质检测系统，其特征在于，所述检测箱还包括分...

【专利技术属性】
技术研发人员：武新，陈良，高亮，刘京威，谭海军，王峰，
申请(专利权)人：重庆电子工程职业学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50