一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置，主要包括夹持固定底座、夹持调节固定轴、转像透镜固定夹具、转像透镜、CCD摄像机固定夹具、CCD摄像机、滤光组固定夹具、阵列滤光组；可通过调节夹具便捷地来调整器件到光学系统适当的位置，以适应不同大小、种类的水果；装置可置于生产线上，快速检测大批水果，结合阵列滤光组和深度学习回归模型，可以对水果品质进行质量评估分类，并在保证精度的同时简化检测设备的结构、减小装置的重量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置


[0001]本技术涉及水果光谱检测
，具体涉及一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置。

技术介绍

[0002]目前市场上对于水果品质的检测主要有化学试剂检验方法和光谱检测法。化学试剂检测法通过对苹果组织取样再结合化学试剂进行检测分析，但是该方法对水果的破坏大、操作复杂、人工成本高、周期长。光谱检测法利用成像光谱技术收集分析水果表皮的光谱数据，判断出水果的糖度、酸度、水分等参数，但是现有的色散型光谱检测装置利用棱镜或光栅分光，其光通量和光谱分辨率相互制约导致其精度下降，同时也有操作复杂、造价昂贵、集成度低等问题。如专利申请号为202120660940.9，专利名称为水果检测装置的技术专利，该专利所采用的近红外光谱仪型号为NIRQuest512
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2.5，采用光栅分光，精度较低；专利申请号为202122379284.8，专利名称为一种水果糖含量的快速无损测定装置的技术专利，内部含有多个电机，具有结构复杂、体型笨重的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置，利用阵列滤光组分光，简化水果表皮光谱检测设备的结构、减小其重量。
[0004]本技术所采用技术方案为：
[0005]一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置，包括：夹持固定底座、夹持调节固定轴、转像透镜固定夹具、转像透镜、CCD摄像机固定夹具、CCD摄像机、滤光组固定夹具、阵列滤光组。转像透镜固定夹具位于夹持调节固定轴上半部分，装夹有转像透镜；滤光组固定夹具位于夹持调节固定轴中间部分，固定有阵列滤光组；CCD摄像机固定夹具位于夹持调节固定轴下半部分，装夹有CCD摄像机；夹持调节固定轴位于夹持固定底座上端的中央；
[0006]所述转像透镜固定夹具中间连接部分设置有一号调节螺母，可通过调节松紧来竖直移动转像透镜固定夹具的位置，从而改变转像透镜的高度；CCD摄像机固定夹具中间连接部分设置有二号调节螺母，可通过调节松紧来移动CCD摄像机固定夹具，从而调节CCD摄像机的高度；
[0007]所述夹持固定底座为工字形，四个角落分别有四个固定桩，可以将装置固定在生产线上，水果被不断运送到转像透镜下进行检测；
[0008]所述阵列滤光组中包含16片随机滤光片，按4
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4阵列排布，随机滤光片的光谱曲线采用如学位论文《图像的光谱编码获取与色彩重现若干问题研究》所述“随机生产
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挑选”的方式得到的Ri(λ)；
[0009]所述转像透镜、阵列滤光组、CCD摄像机的中心位于同一条直线上，光信号经过转像透镜后，被透过峰不同的随机滤光片组成的阵列滤光组分光，由CCD摄像机捕捉光谱信
号，在PC端通过深度学习回归模型，重建出完整的水果表皮光谱信号；
[0010]所述深度学习回归模型采用学位论文《图像的光谱编码获取与色彩重现若干问题研究》中的GPSR算法，并以此来求解出原始信号。
[0011]本技术的有益效果为：
[0012]1、本方案中，可通过调节转像透镜固定夹具、CCD摄像机固定夹具便捷地来调整器件高度，可快速调整到光学系统适当的位置，以适应不同大小、种类的水果；
[0013]2、本方案中，装置可置于生产线上，快速检测大批水果，结合阵列滤光组和深度学习，可以在在提高效率的同时提升精度。
附图说明
[0014]下面结合附图及具体实施方式对本技术做进一步说明。
[0015]图1是本技术的结构示意图；
[0016]图2是本技术的调节固定轴及与其相连结构的侧视图；
[0017]图中：1为夹持固定底座、2为夹持调节固定轴、3为转像透镜固定夹具、4为转像透镜、5为CCD摄像机固定夹具、6为CCD摄像机、7为滤光组固定夹具、8为阵列滤光组、9为一号调节螺母、10为二号调节螺母。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]如图1与图2所示，一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置，包括夹持固定底座1、夹持调节固定轴2、转像透镜固定夹具3、转像透镜4、CCD摄像机固定夹具5、CCD摄像机6、滤光组固定夹具7、阵列滤光组8；其中转像透镜固定夹具3位于夹持调节固定轴2下半部分，装夹有转像透镜4；滤光组固定夹具7位于夹持调节固定轴2 中间部分，固定有阵列滤光组8；CCD摄像机固定夹具5位于夹持调节固定轴2上半部分，装夹有CCD摄像机6；夹持调节固定轴2位于夹持固定底座1上端的中央；转像透镜4、阵列滤光组8、CCD摄像机6的中心位于同一条直线上，CCD接收到经过阵列滤光组8分光后的光谱信号，可通过连接在CCD后的PC端进行数据分析；
[0020]转像透镜固定夹具3中间部分设置有一号调节螺母9，可通过调节夹具的松紧来移动夹具，从而改变转像透镜4的高度；CCD摄像机固定夹具5中间连接部分设置有二号调节螺母10，可通过调节夹具的松紧来移动夹具，从而调节CCD摄像机6的高度；
[0021]夹持固定底座1为工字形，四个角落分别有四个固定桩，可以将装置固定在生产线上的水果不断运送到转像透镜4下进行检测；
[0022]CCD摄像机6型号为Vieworks VH
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310G2；阵列滤光组中包含16 片随机滤光片，按4
×
4阵列排布，随机滤光片的光谱曲线参考《图像的光谱编码获取与色彩重现若干问题研究》；
[0023]本装置的工作原理是：检测时，根据水果调节调节转像透镜固定夹具3、CCD摄像机
固定夹具5到适合的位置，运送水果样品至转像透镜4下，使样品、转像透镜4、CCD摄像机6和滤光组的中心位于同一条直线上；经过转像透镜4后，被透过峰不同的随机滤光片组成的阵列滤光组8分光，由CCD摄像机捕捉光谱信号，随后将所收集到的信号数据传入PC端，通过深度学习回归模型得到待测水果表皮的光谱数据，从而对水果品质进行评估分类。
[0024]本技术未尽事宜为公知技术。
[0025]以上仅为本技术的优选实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置，包括夹持固定底座(1)、夹持调节固定轴(2)、转像透镜固定夹具(3)、转像透镜(4)、CCD摄像机固定夹具(5)、CCD摄像机(6)、滤光组固定夹具(7)、阵列滤光组(8)；所述转像透镜固定夹具(3)位于夹持调节固定轴(2)下半部分，装夹有转像透镜(4)；所述滤光组固定夹具(7)位于夹持调节固定轴(2)中间部分，固定有阵列滤光组(8)；所述CCD摄像机固定夹具(5)位于夹持调节固定轴(2)上半部分，装夹有CCD摄像机(6)；夹持调节固定轴(2)位于夹持固定底座(1)上端的中央。2.根据权利要求1所述的一种生产线上水果表皮光谱快速检测装置，其特征在于：所述转像透镜固定夹具(3)中间连接部分设置有一号调节螺母(9)，可通过调节夹具的松紧来移动夹具，从而改变...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗亦舒，李旸晖，黄泽钿，陈旺磊，张鑫，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：