[发明专利]基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种农产品检测装置，尤其是涉及一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质(糖度)在线检测装置。

背景技术

我国是一个柑橘生产大国，由国际柑橘学会数据统计知，我国柑橘种植面积和产量在2007年均跃居世界第一。柑橘含有丰富的钾、B族维生素、维生素C及抗氧化成分、抗癌成分、抗过敏成分，还含有丰富的类黄酮、多酚、类胡萝卜素等多种化合物群，具有很高的营养价值和食疗保健作用。但是柑橘内部品质很难大批量检测，目前通常是通过抽样法进行破坏性检测；还有就是根据外表来进行评估分级，但是这种分级方法不准确。柑橘内部品质快速无损检测可以实现柑橘大批量检测和分级，可以提高生产效率和效益，为广大种植户、厂商以及消费者减少损失。因而开发基于快速无损检测技术的柑橘内部品质检测方法，确定柑橘品质等级就显得尤为必要而迫切。

可见近红外光谱检测技术由于具有快速、无损的特点，已成为一种非常受欢迎的检测技术，它适用于规模化、自动化的工业生产，可用于农产品的在线检测，实现农产品的自动分级。在现有的技术中已存在一些利用可见近红外光谱检测的装置，如：

在美国专利US7295318B2中，描述了一种可见近红外的检测装置。一种是通过在传送带一边设置多盏卤钨灯，而在另一边安放检测器，中间通过一块黑色挡板隔开；另一种是在传送带上方安装光源，该光源可以调节发光体的个数，在传送带下方安装检测器。这两种方法都采用了透射的方法，但是部件的位置可调性不够，而且暗场和参比的采集都是手动实现的，这样实行起来可操作性不好，效率低。

并且，透光率T的计算公式：

T=IS-IDIR-ID×100%---(1)]]>

其中，I_S为样品的光强度，I_R为参比的光强度，I_D为暗场的光强度。如果暗场和参比都是手动采集的，这样不能保证每次采集到的I_R、I_D的值差异尽可能小，从而影响实验数据准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用可见近红外的柑橘内部品质在线检测的方法和装置，通过理化实验获得柑橘的内部品质(糖度)，通过光谱检测单元获取柑橘的有效光谱信息，将两者信息融合后，形成有效的柑橘内部品质检测模型，实现柑橘内部品质的在线无损检测。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括用于输送水果的输送机构、光谱采集单元、自动暗场以及参比采集单元、位置传感单元、光照箱、光谱仪和工业计算机；输送机构穿过光照箱的底部，光谱采集单元安装在光照箱底部中心的两侧，位置传感单元安装在光照箱输送入口的两侧；光照箱顶部向下安装有纵向固定杆，纵向固定杆底部连接有自动暗场以及参比采集单元，自动暗场以及参比采集单元位于输送机构正上方，光谱采集单元和位置传感单元均经光谱仪与工业计算机连接。

所述的输送机构包括链条、滚子支架、滚子和导轨；两个滚子平行相对称安装，水果放置在两个滚子之间，滚子安装在滚子支架上，滚子支架上装有链条，两个滚子支架分别安装在导轨两侧通过链条带动沿导轨移动。

所述的光谱采集单元：包括光源、光源光纤、光纤支架、升降台、检测探头和检测光纤；两个光纤支架分别通过螺栓固定在输送机构两侧的升降台上，两个光纤支架分别位于在水果对称的两侧，光源光纤一端与光源相连，光源光纤另一端固定在水果一侧的光纤支架上，检测探头经检测光纤与光谱仪相连，检测探头通过锁紧螺母固定在水果另一侧的光纤支架上；光源发射的光束通过光源光纤照射到位于两个滚子间的水果，另一边的检测探头能检测到透过水果后的光信号，再经检测光纤传输给光谱仪，最后再传给工业计算机。