[发明专利]一种基于便携式成像光谱仪的食品质量检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于便携式成像光谱仪的食品质量检测方法及系统，其特征在于：采用便携式成像光谱仪，光源、高光谱成像模块、无线相机，通过手持装置对样品进行横向扫描，即可获得样品整个面上的光谱信息；无线相机可以通过无线与手机通信，手机APP可与云端进行通信；

所述光源，由环形LED组成，集成于装置之上；

所述成像镜头，采用定焦25mm镜头，可以调节其到高光谱成像模块的距离，用于采集线区域的光谱图像；

所述高光谱成像模块，同轴设置狭缝、双胶合透镜、光栅-光楔对；外界物体反射或发出的光经过成像镜头成像在狭缝上，狭缝上线区域的光经过双胶合透镜准直，然后由光栅分光，接着通过光楔来改变光束角度，最后进入无线相机；

所述无线相机，是接收分光后的光束的探测器。

2.根据权利要求1所述的便携式成像光谱仪，其特征在于所述狭缝是一种精密金属机械器件，器件可经过氧化发黑，有一个小于100微米的狭缝通光。

3.根据权利要求1所述的便携式成像光谱仪，其特征在于所述双胶合透镜，具有消色差的能力，用于准直狭缝出射的光，其前焦面与狭缝的位置重合。

4.根据权利要求1所述的便携式成像光谱仪，其特征在于所述光栅-光楔对，光栅是光学玻璃元件，其上刻制很多条相互平行、等距、等宽的狭缝，利用多缝衍射原理，使复合光发生色散，不同波长的光，衍射角度不同；光楔是一种光学棱镜，用于改变光的角度，使光栅的一级衍射能够进入无线相机。

5.根据权利要求1所述的便携式成像光谱仪，其特征在于无线相机可与手机通过WIFI通信，传输光谱信息到手机APP，其装有25mm的定焦镜头，且已经对焦至无穷远处。

6.根据权利要求1所述的便携式成像光谱仪，可以配备速度传感器，用于手持扫描畸变的校正。

7.一种基于便携式成像光谱仪的食品质量检测方法及系统，其特征在于：可以利用手机终端APP可与云端建立连接，由云服务器处理；手机终端APP上存在可交互界面，可以选择检测食品类别，并可以传输光谱数据至终端，下载云服务器的分析结果，直观显示在可交互界面上。

8.一种基于便携式成像光谱仪的食品质量检测方法及系统，其特征在于：云端服务器已经训练好相关食品质量预测模型。

9.根据权利要求8所述云端服务器，在建立模型之前，已将目标食品取样，大量测定光谱数据，分成建模集和验证集，通过合适机器学习算法，建立光谱数据与食品质量的关系，并通过统计学的方法对模型进行评估；模型调整到最佳后就可用于未知食品的质量检测。

10.根据权利要求8所述云端服务器，在把光谱数据导入模型之前，会通过预处理提取主要特征，校正手持扫描抖动；之后分析光谱数据得到食品质量结果，传输到手机终端APP上。