[发明专利]一种生鲜肉品质参数多点同时检测的系统及方法

权利要求书

1.一种生鲜肉品质参数多点同时检测的系统，其特征在于，包括输送生鲜肉样品的输送单元(1)、测距单元(4)、多根分叉光纤(7)、第一光谱仪和第二光谱仪、处理器(11)、光源(8)；

所述输送单元包括高度调节装置(2)、位于高度调节装置顶部的托盘(3)，所述测距单元(4)与处理器(2)通过扩展口连接；

所述分叉光纤有2-8根，光纤的探头(6)用多探头定位夹持部件(5)固定，每根分叉光纤的两个接收光纤通过圆转线光纤(9)分别连接在第一光谱仪和第二光谱仪上；

所述托盘(3)与多探头定位夹持部件(5)围成封闭的暗环境；所述光源(8)位于多探头定位夹持部件(5)正上方，或者与所述分叉光纤连接；

所述第一光谱仪和第二光谱仪与所述处理器通过USB数据线(12)连接；所述第一光谱仪和第二光谱仪通过同步线(13)连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输送单元包括输送样品水平移动的环形输送带和高度调节装置(2)，所述高度调节装置(2)包括驱动托盘垂直移动的步进电机、丝杠螺母副和上下限位开关。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测距单元(4)包括激光位移传感器，与处理器通讯输出方式采用RS232、RS422、RS485协议中的一种或多种；激光位移传感器使用PCI转多个串口扩展卡连接所述处理器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光位移传感器个数与分叉光纤个数一致，与所述光纤的探头在同一水平上；激光位移传感器检测点分布方式和光纤探头分布方式一致。

5.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，所述第一光谱仪和第二光谱仪互相独立地为全波段光谱仪，所述光谱仪的光谱范围分别为300-1100nm和950-1700nm或所述光谱仪的光谱范围分别为300-1100nm和950-2500nm。

6.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，所述分叉光纤为3叉光纤，光纤的照明光纤与所述光源(8)连接；所述光源(8)为多个卤钨灯，每个卤钨灯为每根分叉光纤的照明光纤提供内置光源；所述第一光谱仪与多个卤钨灯源通过控制线(14)连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，卤钨灯下放置有滤光片，所述滤光片为带通滤波片。

8.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，所述光源为外置光源，由多个卤钨灯珠组成环形光源，各个卤钨灯珠参数一致；环形的直径大于样品光谱检测范围。

9.一种生鲜肉品质参数多点同时检测的方法，使用权利要求1-6任一所述的系统，包括步骤：

1)托盘上放置标准漫反射参考白板，通过输送单元水平输送到测距单元下方，调整标准漫反射参考白板和测距传感器距离为标准距离，所述标准距离为80-150mm；读取白参考和黑参考数据并储存，取下白板；

2)将生鲜肉样品置于托盘上，多个激光测距传感器同时测量样品上相应点到测距传感器的距离，传感器将测得的数据上传至处理器；

3)处理器取多个测距传感器信号，确定中间距离点，控制高度调整装置，使中间距离点与探头的距离为标准距离；

4)生鲜肉高度调整完成后，通过输送单元水平输送到光谱采集下方，光源将光照射在样品上，分叉光纤和圆型转线型光纤将样品漫反射光谱数据导入第一光谱仪和第二光谱仪；

5)光谱仪将光谱数据传至处理器，处理器对光谱数据进行预处理，预处理方法使用多元散射校正、变量标准化、平滑中的一种或多种；

6)将预处理后的光谱数据输入到品质参数预测模型获得生鲜肉品质数值；所述生鲜肉品质参数包括嫩度、含水量、pH值、颜色、挥发性盐基氮中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过多元散射校正、变量标准化、平滑等方法预处理光谱数据；在建立模型之前选用逐步回归法和/或连续投影算法，确定各品质参数对应的特征波长选取方法选取的特征波长；每个品质参数使用的建模方法为多元线性回归或支持向量机。