【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于现代农业领域的农畜产品无损检测技术方向，尤其涉及一种用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头。
技术介绍
1、近年来，人们对食品质量和安全问题的关注度越来越高。针对果蔬品质检测需求，光谱检测技术已成为一种常见且可靠的检测手段。但是，现有的果蔬光谱检测技术普遍存在着准确性和实用性之间的矛盾，这主要是因为不同果径的果蔬在光学性质上存在巨大的差异，而传统的光谱检测探头难以覆盖所有果径的检测需求，导致检测结果存在偏差，影响果蔬品质的评估。
2、现阶段果蔬主要内部品质指标包括可溶性固形物含量、酸度、黄酮含量、维生素含量、果胶含量等。采用折光法对果汁进行分析可以得到果蔬的scc指标；利用ph计和化学滴定法对果汁进行测定可以得到果蔬的酸度，采用高效液相色谱法对果汁进行分析可以测定黄酮以及维生素含量，采用斐林试剂法可以测得还原糖含量。但这些方法要对果蔬进行破坏性试验，检测后的样品无法实现二次销售，无法达到快速无损检测的目的。因此，有必要开发一种适用场景广、体积小、针对性强、稳定性好、检测速度快、使用方便并且价格低廉的智能检测评价装置。
3、近年来，近红外光谱技术在果蔬内部品质检测方面取得成功，基于近红外光谱仪的果蔬内部品质便携式检测设备也被开发，但是光谱仪属于精密仪器，对工作环境要求很高，且价格昂贵，且使用同一检测仪器对不同果径果蔬进行检测时，由于环境光的影响和果蔬表皮本身的差异，使得光谱仪接收的近红外光谱信号的稳定性和鲁棒性极差。
技术实现思路
1、本技术针对
2、针对不同果径的果蔬，探头光源的入射角度和光源瓦数往往不同，使用同一个光源进行检测，采集的光谱稳定性、鲁棒性和精准度都会受到影响。本技术针对此问题设计开发了针对不同果径的多档位光谱采集探头，提高检测的灵敏度、稳定性和可重复性。与现有技术相比，该检测装置及其系统适用场景更广、智能化和集成度更高、稳定性更好、检测速度快、体积小而且价格低廉。
3、为了达到上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
4、一种用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，所述检测探头包括特征光谱感知模块、光源模块、遮光模块和壳体；
5、所述检测探头的顶部为一个弧形面；
6、所述特征光谱感知模块包括感知口7和准直透镜2，用于连接微型多光谱传感器或微型光谱仪等光学-电信号转换器件；
7、感知口7布置在检测探头的顶部中央位置，准直透镜2安装在感知口7的下部，准直透镜2的下方设置微型光谱仪等光学-电信号转换器件；
8、所述光源模块包括灯珠3和聚光灯杯1；
9、灯珠3为四个，由左至右分别为第一灯珠、第二灯珠、第三灯珠以及第四灯珠；其中，第一灯珠和第四灯珠以与竖直平面呈45°对称排布在感知口7的两侧，第二灯珠和第三灯珠以与竖直平面呈30°对称排布在感知口7的两侧；
10、每个灯珠3固定在聚光灯杯1上；
11、四个灯珠3分为两组，其中，每组2个，分别为两个档位产生光束；其中，第一灯珠和第四灯珠为一组，对应第一档位，为大果径果蔬提供光束；第二灯珠和第三灯珠为一组，对应第二档位，为小果径果蔬提供光束；
12、遮光模块包括橡胶垫圈4和弧形垫片6；所述橡胶垫圈4置于感知口7的外圈；所述弧形垫片6置于光源模块两侧；
13、所述壳体的顶部为弧形，长度适中，两头采用倒角处理，以便更好地适应果蔬的不同大小。
14、所述大果径果蔬的果径为50-90mm，所述小果径果蔬的果径为25-50mm；所述检测探头顶部的弧形的直径为90mm。
15、所述光学-电信号转换器件为微型光谱传感器或微型光谱仪。
16、所述灯珠3为全波段光谱分析用的卤素灯，光源稳定性好，用于产生检测光。
17、聚光灯杯1通过电镀铝处理，提高反光面的反射率，用于准直灯珠3产生的检测光。
18、聚光灯杯1长为12mm，反光面直径为10mm，中部留有灯珠3的嵌入孔洞；灯珠3嵌入后对底部进行封装，整体封装成光源模块。
19、壳体的外侧设置有两个固定钩眼5，固定钩眼5装置两头封口采用倒角处理。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
21、本技术无损检测装置探头根据不同果径的果蔬采集光谱信息所需的积分时间和光源探照角度不同，结合不同果径果蔬本身果皮厚度的影响所设计，有效地消除了传统检测设备在检测不同果径果蔬时环境光影响较大、光谱稳定性较差、建模精度低、变异系数较大的缺陷。将两组光源模块分别以与竖直平面呈30°和45°布置，可以有效穿透小果径和大果径果蔬的表皮，对待测果蔬进行原位非接触检测。光谱仪接收口处设置橡胶垫圈和弧形垫片，显著降低环境杂散光的影响并对果蔬待测样品起到支撑作用。
22、根据果蔬不同果径的外部特征，调整光源的积分时间和功率，使得射线穿过的果蔬组织的吸收和散射特征可以被感知口和微型光谱仪等光学-电信号转换器件检测到。这种设计方法可提高检测精度、快速性和准确性。
23、通过测量接收到的射线数据，结合数据处理算法，可以得出果蔬不同果径下的内部品质检测模型。相应的数据处理算法可根据实际情况进行设计优化，以便更好地适应果蔬不同品种和规格的需求。
24、综上，本技术探头结构简单、易于制作；同时可根据具体需要进行光源档位选择，能够更好地适配不同品种和规格的果蔬，能够实现快速、准确地采集不同果径果蔬的近红外光谱信号。
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1.一种用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述检测探头包括特征光谱感知模块、光源模块、遮光模块和壳体；
2.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述大果径果蔬的果径为50-90mm，所述小果径果蔬的果径为25-50mm；所述检测探头顶部的弧形的直径为90mm。
3.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述光学-电信号转换器件为微型光谱传感器或微型光谱仪。
4.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述灯珠(3)为全波段光谱分析用的卤素灯，光源稳定性好，用于产生检测光。
5.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：聚光灯杯(1)通过电镀铝处理，提高反光面的反射率，用于准直灯珠(3)产生的检测光。
6.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：聚光灯杯(1)长为12mm，反光面直径为10mm，中部留有灯珠(3)的嵌入孔洞；灯珠(3)嵌入后对底部进行封装
7.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：壳体的外侧设置有两个固定钩眼(5)，固定钩眼(5)装置两头封口采用倒角处理。
8.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述光学-电信号转换器件为微型多光谱传感器或微型光谱仪。
...【技术特征摘要】
1.一种用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述检测探头包括特征光谱感知模块、光源模块、遮光模块和壳体；
2.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述大果径果蔬的果径为50-90mm，所述小果径果蔬的果径为25-50mm；所述检测探头顶部的弧形的直径为90mm。
3.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述光学-电信号转换器件为微型光谱传感器或微型光谱仪。
4.如权利要求1所述的用于采集不同果径果蔬光谱信息的检测探头，其特征在于：所述灯珠(3)为全波段光谱分析用的卤素灯，光源稳定性好，用于产生检测光。
5.如权利要求1所述的...
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