一种陈皮年份快速鉴别的装置及方法制造方法及图纸

本申请提供一种陈皮年份快速鉴别的装置及方法，涉及药材检测技术领域，包括多光谱相机、光源、分别与多光谱相机、光源电连接的处理器，光源包括多颗不同波长且强度可调节的LED灯珠；光源在调节到与待测样本满足预设距离和角度关系后朝向位于目标区域的待测样本出射光束，多光谱相机分别接收多颗LED灯珠的光束照射待测样本后反射的光束并将不同波长光照下的检测信息反馈给处理器，处理器分析计算并输出待测样本的年份结果，多光谱相机与待测样本的距离满足预设要求。通过调节装置的参数评估成像效果，使装置处于最佳状态下对待测样本进行年份鉴别，提高结果的准确性；实现快速、无损、非接触、低成本、低使用门槛的陈皮年份鉴别。别。别。

【技术实现步骤摘要】
一种陈皮年份快速鉴别的装置及方法


[0001]本申请涉及药材检测
，具体涉及一种陈皮年份快速鉴别的装置及方法。

技术介绍

[0002]陈皮是由成熟柑橘皮经长时间干制存储而成的食物和药用产品，其存储时间越长，药用价值越高；因此，为谋取利益，市场上目前存在以低年份陈皮冒充高年份陈皮进行售卖的现象。为此，需要对陈皮的年份进行鉴别。
[0003]当前用于陈皮年份鉴别的方法主要有两种：一种是传统的感官鉴别方法，这种方法是通过陈皮的外观和气味特征判断陈皮的年份。感官鉴别方法由于比较方便快捷，仍是陈皮年份鉴别的常用方法，但该方法依赖于鉴别者的经验，具有较强的主观性、随机性，难以非常准确地鉴别陈皮的年份。另一种是理化分析鉴别方法，这种方法是采用一些物理和化学手段、采用特定试剂和仪器对待测陈皮进行处理分析。理化分析鉴别方法能够得到比较精确的分析结果，但是需要专业的技术人员和实验设备，且分析流程复杂、耗时长、成本高，很难在现实生活中进行大范围推广使用。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种陈皮年份快速鉴别的装置及方法，能够快速、方便、准确的对陈皮年份进行鉴别。
[0005]本申请实施例的一方面，提供了一种陈皮年份快速鉴别的装置，包括多光谱相机、光源，以及分别与所述多光谱相机、所述光源电连接的处理器，所述光源包括多颗不同波长且强度可调节的LED灯珠；所述光源在调节到与待测样本满足预设距离和角度关系后朝向位于目标区域的所述待测样本出射光束，所述多光谱相机分别接收多颗所述LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束并将不同波长光照下的检测信息反馈给所述处理器，所述处理器分析计算并输出所述待测样本的年份结果，其中，所述多光谱相机与所述待测样本的距离满足预设要求。
[0006]可选地，还包括暗箱，所述多光谱相机和所述光源均设置于所述暗箱内；所述暗箱内还设置有载物台，所述载物台上预设有所述目标区域，所述待测样本置于所述目标区域内。
[0007]本申请实施例的另一方面，提供了一种陈皮年份快速鉴别的方法，应用于上述的陈皮年份快速鉴别的装置中的处理器，该方法包括：根据预设算法调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离，以使所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系；
[0008]所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系后，使光源中的多颗LED灯珠分别朝向位于目标区域的待测样本出射光束；
[0009]通过多光谱相机分别接收多颗所述LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束，以得到所述待测样本在不同波长光照下的原始光谱图像数据，其中，所述多光谱相机与所述待测样本的距离满足预设要求；
[0010]根据所述原始光谱图像数据进行感兴趣区域提取操作，得到感兴趣区域数据；
[0011]根据所述感兴趣区域数据输入陈皮年份鉴定模型，得到待测样本的年份。
[0012]可选地，所述方法还包括：
[0013]调节所述多光谱相机和所述目标区域之间的距离，使所述多光谱相机采集的画面能够覆盖所述目标区域以满足所述预设要求。
[0014]可选地，所述根据预设算法调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离，以使所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系，包括：
[0015]在调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离过程中，通过所述多光谱相机采集所述目标区域中标准反射白板的标准光谱图像；
[0016]根据所述标准反射白板的光谱图像以及公式计算确定所述光源与所述待测样本之间的角度和距离是否满足预设距离和角度关系；其中，表示第i个波长下图像的灰度值方差，为第i个波长下图像的灰度值均值，W、H分别为所述目标区域宽和高的像素数量，f
i
(x，y)表示第i个波长下图像在坐标(x，y)处的灰度值。
[0017]可选地，所述根据预设算法调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离，以使所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系之后，所述方法还包括：
[0018]调节所述多光谱相机的曝光参数，使成像画面的所述目标区域中有不超过5％的像素点的灰度值达到最大值或最小值。
[0019]可选地，所述通过多光谱相机分别接收多颗LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束，以得到所述待测样本在不同波长光照下的原始光谱图像数据，包括：
[0020]接收所述多光谱相机反馈的所述待测样本在多个不同波段的光束，以获取所述待测样本在多个不同波段的原始光谱图像数据。
[0021]可选地，所述通过多光谱相机分别接收多颗所述LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束，以得到所述待测样本在不同波长光照下的原始光谱图像数据之后，所述方法还包括：
[0022]通过ORB特征检测模块分别提取多个不同波段的所述原始光谱图像数据的关键点特征；
[0023]采用蛮力匹配模块对所述关键点特征进行匹配，使多个不同波段的所述原始光谱图像数据的关键点特征重合；
[0024]根据匹配的所述关键点特征对所述原始光谱图像数据进行转换，实现多个不同波段的所述原始光谱图像数据的像素级对齐，得到多个配准转换后的光谱图像。
[0025]可选地，在所述目标区域放置一块反射率已知的标准反射白板以替换所述待测样本；所述根据匹配的所述关键点特征对所述原始光谱图像数据进行转换，实现多个不同波段的所述原始光谱图像数据的像素级对齐，得到多个转换后的图像之后，所述方法还包括：
[0026]在和拍摄所述待测样本相同的拍摄条件下，采用镜头盖遮住所述多光谱相机的镜头，获取所述多光谱相机的暗电流数据；
[0027]去除所述镜头盖后，获取所述多光谱相机反馈的标准反射白板的标准光谱图像；
[0028]根据所述标准反射白板的标准光谱图像，通过公式I1＝(I0‑
B)/((W
‑
B)/r)计算得
到反射率校正后的光谱图像；其中，I1是校正后的光谱图像数据，I0是配准转换后的光谱图像数据，B是暗电流数据，W是所述标准反射白板数据，r是所述标准反射白板的反射率。
[0029]可选地，所述根据所述原始光谱图像数据进行感兴趣区域提取操作，得到感兴趣区域数据，包括：
[0030]随机复制任一个波段下的所述反射率校正后的光谱图像用于制作蒙版，并采用中值滤波方法对蒙版图像进行降噪；
[0031]通过自适应阈值分割的方法将所述蒙版图像二值化，以划分出背景区域和待测样本图像区域；
[0032]对二值化的所述蒙版图像依次进行开运算和闭运算的形态学处理，消除所述背景区域中的白点和所述待测样本图像区域中的黑点；
[0033]从所述蒙版图像提取得到所述待测样本图像区域的外包框；
[0034]选取所述外包框中心40％～50％的区域作为所述待测样本图像区域的感兴趣区域；
[0035]基于所述蒙版图像的坐标对反射率校正后的多个光谱图像数据进行裁切，提取出感兴趣区域数据。
[0036]可选地，所述根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陈皮年份快速鉴别的装置，其特征在于，包括：多光谱相机、光源，以及分别与所述多光谱相机、所述光源电连接的处理器，所述光源包括多颗不同波长且强度可调节的LED灯珠；所述光源在调节到与待测样本满足预设距离和角度关系后朝向位于目标区域的所述待测样本出射光束，所述多光谱相机分别接收多颗所述LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束并将不同波长光照下的检测信息反馈给所述处理器，所述处理器分析计算并输出所述待测样本的年份结果，其中，所述多光谱相机与所述待测样本的距离满足预设要求。2.根据权利要求1所述的陈皮年份快速鉴别的装置，其特征在于，还包括暗箱，所述多光谱相机和所述光源均设置于所述暗箱内；所述暗箱内还设置有载物台，所述载物台上预设有所述目标区域，所述待测样本置于所述目标区域内。3.一种陈皮年份快速鉴别的方法，应用于如权利要求1或2所述的陈皮年份快速鉴别的装置中的处理器，其特征在于，所述方法包括：根据预设算法调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离，以使所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系；所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系后，使光源中的多颗LED灯珠分别朝向位于目标区域的待测样本出射光束；通过多光谱相机分别接收多颗所述LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束，以得到所述待测样本在不同波长光照下的原始光谱图像数据，其中，所述多光谱相机与所述待测样本的距离满足预设要求；根据所述原始光谱图像数据进行感兴趣区域提取操作，得到感兴趣区域数据；根据所述感兴趣区域数据输入陈皮年份鉴定模型，得到待测样本的年份。4.根据权利要求3所述的陈皮年份快速鉴别的方法，其特征在于，所述方法还包括：调节所述多光谱相机和所述目标区域之间的距离，使所述多光谱相机采集的画面能够覆盖所述目标区域以满足所述预设要求。5.根据权利要求3所述的陈皮年份快速鉴别的方法，其特征在于，所述根据预设算法调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离，以使所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系，包括：在调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离过程中，通过所述多光谱相机采集所述目标区域中标准反射白板的标准光谱图像；根据所述标准反射白板的光谱图像以及公式I＝(∑
iN＝1
V
i
)/N，计算确定所述光源与所述待测样本之间的角度和距离是否满足预设距离和角度关系；其中，表示第i个波长下图像的灰度值方差，为第i个波长下图像的灰度值均值，W、H分别为所述目标区域宽和高的像素数量，f
i
(x，y)表示第i个波长下图像在坐标(x，y)处的灰度值。6.根据权利要求5所述的陈皮年份快速鉴别的方法，其特征在于，所述根据预设算法调节所述光源与所述待测样本之间的角度和距离，以使所述光源与所述待测样本满足预设距离和角度关系之后，所述方法还包括：调节所述多光谱相机的曝光参数，使成像画面的所述目标区域中有不超过5％的像素
点的灰度值达到最大值或最小值。7.根据权利要求3至6任一项所述的陈皮年份快速鉴别的方法，其特征在于，所述通过多光谱相机分别接收多颗LED灯珠的光束照射所述待测样本后反射的光束，以得到所述待测样本在不同波长光照下的原始光谱图像数据，包括：接收所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪伟槟，蔡烨帆，余自如，
申请(专利权)人：广州光信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：