[发明专利]用于测定梨的多指标参数的装置和方法

权利要求书

1.用于测定梨的多指标参数的装置，其特征在于，包括：

暗箱；

位于所述暗箱内，用于测量梨的重量的电子称重旋转平台；

位于所述暗箱内，用于测量梨的高度的高度测量装置；

用于向梨发射检测光的光照模块；

用于接收梨的反射光的光谱采集模块；

用于接收所述电子称重旋转平台和高度测量装置的信号计算样品体积，以及用于接收所述光谱采集单元信号计算样品硬度的控制单元；

所述光照模块包括在光路上依次布置的LED点光源阵列、反射盖、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜以及输出光纤，所述LED点光源阵列包括480nm、500nm、600nm、650nm、700nm、850nm、900nm、950nm、1155nm、1400nm、1467nm和1759nm的LED点光源各一盏，所有LED点光源呈圆环形排列且均匀分布。

2.如权利要求1所述的测定梨的多指标参数的装置，其特征在于，每盏LED点光源的光轴沿光路方向与所述圆环形的轴线成30度夹角。

3.如权利要求1所述的测定梨的多指标参数的装置，其特征在于，所述光谱采集模块包括接收样品反射光的接收光纤以及接收该接收光纤所传送信号的光敏传感器。

4.如权利要求3所述的测定梨的多指标参数的装置，其特征在于，所述输出光纤的发射端以及接收光纤的采集端均位于所述暗箱内。

5.如权利要求4所述的测定梨的多指标参数的装置，其特征在于，设有调节输出光纤以及第二聚焦透镜间距的伸缩机构。

6.如权利要求5所述的测定梨的多指标参数的装置，其特征在于，所述暗箱的侧壁设有竖直布置的两条平行导轨以及沿平行导轨滑动的升降座，所述升降座上设有插入暗箱内的光纤套管，所述输出光纤以及接收光纤沿所述光纤套管延伸入暗箱内。

7.一种利用如权利要求1～6任一所述的测定梨的多指标参数的装置测定梨的多指标参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将梨放入所述暗箱中，利用所述电子称重旋转平台测定梨的重量G，利用所述高度测量装置测量高度H；

(2)将梨的重量G和高度H信息输入控制单元，控制单元依据公式V＝0.218*G+0.123*H-8.8，计算得到梨的体积V；

(3)沿着梨的赤道部位确定至少两个检测点，所述光照模块向该两个检测点发送检测光，利用光谱采集模块采集每个检测点处在波长为480nm、500nm、600nm、650nm、700nm、850nm、900nm、950nm、1155nm、1400nm、1467nm和1759nm所对应的梨的反射率；

(4)将所得反射率输入控制单元，控制单元依据多元线性回归方程：Y＝133.611X₁-39.762X₂-94.374X₃-62.545X₄+204.408X₅-411.368X₆+554.071X₇-194.192X₈-158.072X₉+149.384X₁₀-365.744X₁₁+282.136X₁₂+4.2，计算得到梨的硬度；

式中Y为梨中硬度；X₁～X₁₂分别为波长480nm、500nm、600nm、650nm、700nm、850nm、900nm、950nm、1155nm、1400nm、1467nm和1759nm所对应的梨的反射率。